La BIOTECNOLOGÍA consiste
en la utilización de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras),
y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de
biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias
específicas aprovechables por el hombre. La biotecnología
permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos
y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería
química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el
plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los
cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos
renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias
y compuestos.
La INGENIERÍA GENÉTICA es una parte
de la biotecnología que se basa en la manipulación de genes para
obtener esas sustancias específicas aprovechables por el hombre:
se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo
en otro ser vivo que sea más sencillo -y barato- de manipular; lo
que se consigue es modificar las características hereditarias de
un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su
material genético.
Manipulación genética. Clonación de genes
La clonación de genes es una técnica
mediante la cual se selecciona un gen que interesa por
alguna razón, generalmente porque produce alguna proteína
de interés para el hombre (antibióticos, vacunas, proteínas
terapéuticas, hormonas, etc.), se introduce en una célula
sencilla, normalmente bacteriana o de algún protista sencillo,
como las levaduras, y se hace que esa célula se divida muchas veces
y que fabrique la proteína que nos interesa; luego se purifica
la proteína y se puede distribuir para su uso. Las fases del
proceso son las siguientes:
* Obtener del fragmento de ADN que contiene el gen que se quiere clonar
* Insertar dicho gen en otra molécula de ADN que sirva de transportador (vector), generalmente ADN de
virus y bacterias
* Introducir el vector de clonación con el gen que nos interesa en una célula de otro organismo (célula
hospedadora); la célula hospedadora suele ser una célula bacteriana por su sencillez y rapidez de
multiplicación
* Multiplicar la célula hospedadora para obtener muchas copias del gen
Hoy en día existe una técnica para clonar
genes que es la
PCR (Polymerase Chain Reaction), en la que a partir
de un fragmento de ADN cualquiera, se obtienen muchas copias por la
acción de la enzima ADN polimerasa, responsable de la replicación
del ADN.
Son productos de origen animal o
vegetal obtenidos a partir de individuos cuya información
genética ha sido manipulada por el hombre a fin de modificar
alguna de sus características gracias a que poseen determinados
genes introducidos por el hombre mediante ingeniería genética;
así por ejemplo existen variedades de cereales que soportan
plagas y sequías, frutos que tardan más en madurar o en pudrirse,
animales con órganos de características parecidas a los humanos, etc.
Para sus defensores representan el final de
algunos problemas de la humanidad, como son la carencia de órganos
para transplantes o la erradicación del hambre en el mundo, para
sus detractores suponen un riesgo para la salud humana no calculado,
por el hecho de que acumulan insecticidas, pierden sus cualidades
nutritivas, o pueden transmitir al hombre enfermedades de otros
seres vivos.
Es una de las aplicaciones biotecnológicas
más actuales desde la aparición en 1996 de la oveja "Dolly",
obtenida por la sustitución, en una célula adulta, de su núcleo
por otro núcleo embrionario, transformándose de esta manera esa
célula adulta en una célula embrionaria que fue capaz de originar
un feto del que se formó "Dolly". Sin embargo este proceso
biotecnológico no tiene nada que ver con la Ingeniería Genética,
ya que en ningún caso se manipularon genes, sino núcleos y células.
Tampoco es Ingeniería Genética la obtención de células madre de
placentas, cordones umbilicales o de otras partes del individuo
adulto, técnicas que empiezan a mostrarnos un enorme potencial
para el tratamiento de ciertas enfermedades.
2. Mejora genética de animales y vegetales para obtener una mayor producción y mejor calidad nutricional.
3. Obtención de plantas clónicas para cultivos
4. Obtención de "bioinsecticidas", animales y plantas capaces de destruir a otros seres vivos que se
alimentan de los cultivos.
5. Obtención de animales y vegetales transgénicos
* Animales
- obtención de órganos animales (cerdos) con genes humanos para no ser rechazados en
transplantes
- animales con carnes y huevos con menos colesterol y grasas
- pollos sin plumas
* Vegetales
- resistentes a insectos: maíz y algodón con un gen que produce una toxina para
orugas y escarabajos
- a herbicidas: soja, algodón, maíz, resisten a altas
concentraciones de herbicidas que se echan en los
campos para erradicar malas hierbas
- a condiciones ambientales: frío, sequía, alta salinidad, etc.
CULTIVOS TRANSGÉNICOS
Alfalfa
Espárrago
Maíz
Soja
Algodón
Fresa
Manzana
Tabaco
Arroz
Girasol
Melón
Tomate
Berenjena
Guisante
Patata
Trigo
Centeno
Lechuga
Pepino
Uva
Ciruela
Lino
Pimiento
Zanahoria
6. Biodegradación de residuos
Clonación de genes bacterianos productores
de enzimas que degradan sustancias tóxicas o contaminantes
(tratamiento de aguas residuales, transformación de deshechos
domésticos, degradación de residuos peligrosos y fabricación
de compuestos biodegradables...), regeneran suelos y aguas
contaminadas, etc..
7. Secuenciación de ADN
Secuenciar ADNs es analizar la composición
de un fragmento de ADN para saber qué genes tiene y qué producen
esos genes; esto es lo que se está haciendo en el Proyecto Genoma
Humano
8. Terapias génicas
Consisten en manipular genéticamente
células enfermas para que ellas mismas puedan producir
las proteínas
cuya falta o mal funcionamiento provoca la
enfermedad: con la ayuda de un vector adecuado se introduce
el gen correcto y se integra en el ADN de la célula enferma.
Una de las principales vías de investigación
actuales es la de marcar genéticamente a las células
tumorales de un cáncer para que el organismo las reconozca
como extrañas y pueda luchar contra ellas.
- productos de consumo humano poco experimentados sobre sus posibles consecuencias para
nuestra salud
- manipulación de otros seres vivos, lo que plantea cuestiones de tipo ético
- monopolización de la información con la intervención de grandes multinacionales farmacéuticas y
químicas que invierten enormes cantidades de dinero con la esperanza de obtener mayores
beneficios
- explotación de recursos del tercer mundo sin que a cambio les lleguen las ventajas de esta
tecnología del siglo XXI
- peligro de manipular virus y bacterias patógenos creando seres vivos incontrolados que pueden
llegar a afectar a nuestra propia especie.
Biotecnología e Ingeniería Genética
