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Biotecnología (Trabajo-Marielys Rodríguez)

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INTRODUCCIÓN

La biotecnología moderna está compuesta por una variedad de técnicas


derivadas de la investigación en biología celular y molecular, las cuales pueden ser
utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o células vegetales y
animales. Esta tecnología permite la transformación de la agricultura. También tiene
importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energía, productos
químicos y farmacéuticos y manejo de residuos o desechos.
Asimismo, tiene un enorme impacto potencial, porque la investigación en
ciencias biológicas está efectuando avances vertiginosos y los resultados no
solamente afectan una amplitud de sectores, sino que también facilitan enlace entre
ellos. Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrícolas,
podrían afectar tanto la economía del sector energético como la de agroindustria y
adicionalmente ejercer un efecto ambiental favorable.
Una definición más exacta y específica de la biotecnología "moderna" es "la
aplicación comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la
manipulación deliberada de sus moléculas de DNA". Esta definición implica una
serie de desarrollos en técnicas de laboratorio que, durante las últimas décadas,
han sido responsables del tremendo interés científico y comercial en biotecnología,
la creación de nuevas empresas y la reorientación de investigaciones y de
inversiones en compañías ya establecidas y en Universidades.
La biotecnología consiste en un gradiente de tecnologías que van desde las
técnicas de la biotecnología "tradicional", largamente establecidas y ampliamente
conocidas y utilizadas (por ejemplo, fermentación de alimentos, control biológico),
hasta la biotecnología moderna, basada en la utilización de las nuevas técnicas del
ADN recombinante (llamadas de ingeniería genética), los anticuerpos monoclonales
y los nuevos métodos de cultivo de células y tejidos.
La biotecnología no es, en sí misma, una ciencia; es un enfoque
multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica,
genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre
otras). Hay muchas definiciones para describir la biotecnología. En términos
generales biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos
de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. A tales
efectos, en este trabajo se realizó una revisión bibliográfica sobre el desarrollo y las
aplicaciones de la biotecnología, con el fin de conocer su vinculación con la
ingeniería genética y cómo nos ayuda a combatir el hambre y las enfermedades,
producir de forma más segura, limpia y eficiente, reducir nuestra huella ecológica y
ahorrar energía. A continuación, nos adentramos en este apasionante campo e
intentamos desentrañar hasta dónde podría llegar en el futuro.
1. BIOTECNOLOGÍA MODERNA O CONTEMPORÁNEA

La biotecnología moderna o contemporánea se refiere a la aplicación de


conocimientos, dentro del área de la biología y de otras ciencias, que se basan en el
descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN y sus implicaciones en los
procesos celulares, con la intención de manipular el material genético de los
organismos y modificar su actividad, de forma selectiva, buscando una utilidad
práctica en la medicina, en la agricultura, la alimentación, la energía, el ambiente y
la producción industrial.
Las aplicaciones de la biotecnología moderna han llevado a organizarlas en:
a. Tecnología del ADN/ARN: es decir, del código genético, incluye la
genómica, farmacogénica, ingeniería genética, secuenciación – síntesis y
amplificación del ADN, expresiones genéticas.
b. Proteínas y otras moléculas (también llamadas unidades funcionales):
Secuenciación y síntesis de péptidos, nuevos métodos de administración de
fármacos macromoleculares, proteómica, aislamiento y purificación de proteínas,
señalización celular, identificación de receptores celulares.
c. Tejidos y cultivos celulares: Se refiere al cultivo de células y tejidos,
ingeniería de tejidos, función celular, vacunas, manipulación de embriones.
d. Biotecnología de procesos: como la fermentación, para lo cual usan
biorreactores, bioprocesos, bioremediacion, biofiltracion y fitoremediacion.
e. Organismos subcelulares: terapias génicas, vectores virales.
f. Bioinformática: comprende la base de datos de genomas y secuencias de
proteínas, formación de modelos de procesos biológicos complejos.
g. Nanobiotecnologías: o aplicaciones de las técnicas de nano-
microfabricación para construir aparatos para el estudio de sistemas biológicos,
administración de fármacos, diagnósticos.
Otra manera de clasificar las aplicaciones biotecnológicas, es organizarla de
acuerdo al área o sector donde se desarrollen:
a. Sector industrial, comprende la aplicación de técnicas biotecnológicas para
mejorar procesos industriales o crear nuevos. Algunos ejemplos es la producción de
nuevos materiales biodegradables, como bioplásticos, fibras y nuevos
biocombustibles.
b. Sector salud, incluye técnicas dedicadas a la prevención, diagnosis y
tratamiento de un gran número de enfermedades. Las tecnologías asociadas a esta
área contribuyen cada vez más, al descubrimiento de nuevos fármacos y a la
producción de otras sustancias farmacéuticas. Por ejemplo, la insulina.
c. Sector de crías de animales y agricultura, para mejora de las características
de plantas o animales, por ejemplo, en la agricultura, el conocimiento del ADN ha
permitido aislar genes de interés para realizar mejoras de especies vegetales.

Figura 1: Ámbito de actuación de la Biotecnología

2. BIOTECNOLOGÍA DEL ADN Y ARN

La biotecnología se ha utilizado de forma rudimentaria desde que los primeros


maestros cerveceros comenzaron a utilizar cultivos de levaduras para elaborar
cerveza. El gran avance que sentó las bases de la biotecnología moderna fue el
descubrimiento de la estructura del ADN a principios de la década de 1950. Para
comprender la forma en que este descubrimiento dio lugar al cabo del tiempo a los
tratamientos biotecnológicos, resulta útil contar con un conocimiento básico del
papel fundamental del ADN en la salud y la enfermedad.

2.1. ¿Qué hace el ADN?


El ADN es una molécula muy larga y enrollada presente en el núcleo (el centro
de operaciones) de la célula. Contiene toda la información necesaria para la
creación y funcionamiento de un ser vivo, ya sea un microbio, un ave o un ser
humano. En el ADN, la información se almacena como un código formado por
cuatro elementos básicos denominados nucleótidos. El orden en el que están
dispuestos los nucleótidos es semejante al orden en el que se disponen las letras
para formar las palabras que componen los enunciados e historias. En el caso del
ADN, el orden en que se disponen los nucleótidos forma los diferentes genes. Cada
gen contiene las instrucciones necesarias para formar una proteína específica.

Con escasas excepciones, cada célula del organismo contiene una copia
completa del ADN de dicho organismo. Los genes del ADN de una célula específica
pueden estar activos o inactivos, dependiendo de la función y las necesidades de
dicha célula. Una vez que se activa un gen, la información que contiene se utiliza
para sintetizar (o “expresar”) la proteína a la cual codifica. Muchas enfermedades se
deben a genes activados o desactivados incorrectamente.

2.2. ¿Cómo fabrica el cuerpo una proteína?

La producción de proteínas es un proceso de varios pasos que incluye los


procesos de transcripción y traducción. Durante la transcripción, el código de ADN
original para una proteína específica se reescribe en una molécula llamada ARN
mensajero (ARNm); el ARNm tiene nucleótidos similares a los del ADN. Cada grupo
sucesivo de tres nucleótidos forma un codón (o código) para uno de 20 aminoácidos
distintos, que son los eslabones que forman las proteínas.

Durante la traducción, una estructura celular denominada ribosoma se une a


una cadena de ARNm. Otras moléculas, llamadas ARN de transferencia, forman
una cadena de aminoácidos que coincide con la secuencia de codones del ARNm.
Las cadenas cortas de aminoácidos se denominan péptidos. Las cadenas largas,
conocidas como polipéptidos, forman las proteínas.
2.3. ¿Cómo funciona la ingeniería genética?

La ingeniería genética es el pilar de la biotecnología moderna. Se basa en


herramientas científicas, desarrolladas en las últimas décadas, que permiten a los
científicos:

a. Identificar el gen que produce la proteína de interés.


b. Cortar la secuencia de ADN que contiene el gen a partir de una muestra de
ADN.
c. Insertar el gen en un vector, como un plásmido o un bacteriófago.
d. Utilizar el vector para transportar el gen al ADN de las células huésped,
como Escherichia coli (E coli) o células de mamífero cultivadas.
e. Provocar a las células para que activen el gen y produzcan la proteína
deseada.
f. Extraer y purificar la proteína para su uso terapéutico.

2.4. Herramientas de la ingeniería genética

Para manipular las células y el ADN, los científicos utilizan herramientas


tomadas de la naturaleza, que incluyen las siguientes:
a. Enzimas de restricción. En la naturaleza, esta enzima se utiliza para
reparar el ADN roto. También puede utilizarse para pegar genes nuevos en el ADN.
b. ADN ligasa. En la naturaleza, esta enzima se utiliza para reparar el ADN
roto. También puede utilizarse para pegar genes nuevos en el ADN.
c. Plásmidos. Son unidades circulares de ADN que pueden sintetizarse para
transportar los genes de interés.
d. Bacteriófagos (también conocidos como fagos). Estos son virus que
infectan bacterias. Los bacteriófagos se pueden modificar por ingeniería genética
para que transporten ADN recombinante.
Cuando se cortan y se pegan segmentos de ADN para formar secuencias
nuevas, el resultado se conoce como ADN recombinante. Cuando el ADN
recombinante se inserta en las células, estas utilizan este molde modificado y su
propia maquinaria celular para sintetizar la proteína codificada por el ADN
recombinante. Las células que reciben el ADN recombinante se denominan células
transgénicas o genéticamente modificadas.
a. La ingeniería genética permite a los científicos fabricar moléculas que son
demasiado complejas para sintetizarlas por métodos puramente químicos. Esto ha
dado lugar a nuevos tipos importantes de tratamientos, como las proteínas
terapéuticas. Las proteínas terapéuticas incluyen las que se describen a
continuación, así como las que se utilizan para sustituir o incrementar las proteínas
que los pacientes producen de forma natural, en particular cuando los niveles de la
proteína natural son bajos o están ausentes debido a una enfermedad. Las
proteínas terapéuticas pueden utilizarse para tratar enfermedades como el cáncer,
los trastornos de la sangre, la artritis reumatoide, las enfermedades metabólicas y
las enfermedades del sistema inmunitario.
b. Los anticuerpos monoclonales son una clase específica de proteínas
terapéuticas diseñadas para interactuar con invasores externos, o con células
cancerosas, a través del sistema inmunitario. Los anticuerpos terapéuticos pueden
dirigirse e inhibir proteínas y otras moléculas del organismo que contribuyen a la
enfermedad.
c. Los pepticuerpos son proteínas obtenidas por ingeniería genética que
tienen atributos tanto de péptidos como de anticuerpos, pero se diferencian de
ambos.
d. Las vacunas estimulan el sistema inmunitario para que proporcione
protección, principalmente contra los virus. Las vacunas tradicionales utilizan virus
muertos o debilitados para “preparar” al organismo para que ataque al virus real. La
biotecnología permite crear vacunas recombinantes basadas en los genes virales.
Estos nuevos modos de tratamiento proporcionan a quienes desarrollan
fármacos más opciones para determinar la mejor forma de combatir una
enfermedad. Sin embargo, la investigación y desarrollo (I+D) biotecnológicos, al
igual que la I+D farmacéuticos, son procesos prolongados y exigentes, con muchos
obstáculos que es necesario superar para tener éxito
3. BIOTECNOLOGÍA DE PROCESOS

Un bioproceso es un proceso en el que utilizan células vivas o alguno de sus


componentes, como por ejemplo enzimas, para desarrollar productos. La utilización
de la levadura para producir alcohol, por ejemplo, es un bioproceso. Se pueden
aplicar bioprocesos para obtener productos que serán utilizados por los seres
humanos en salud humana y animal (antioxidantes, antiinflamatorios), industria
química (enzimas), las industrias de las fermentaciones (alcoholes), en la agricultura
y alimentación (biocontroladores, colorantes), en el medio ambiente (degradadores
de contaminantes) o para obtener energía (biocombustibles) y en la industria
farmacéutica (antibióticos).
Para, ello, requiere de la aplicación de distintas técnicas biotecnológicas:
biología molecular, biología celular, bioquímica, microbiología, ingeniería de
procesos, cultivo de tejidos, química y biología. La figura principal de un bioproceso
es un fermentador o biorreactor, el cual es un sistema de contención apropiado, que
debe diseñarse para brindar el mejor medio ambiente para el crecimiento celular y
actividad metabólica. En otras palabras, es un pequeño ecosistema totalmente
controlado que le permite al organismo vivo crecer adecuadamente.
Existen diferentes tipos, pero la diferencia principal en el diseño se da
dependiendo de los requerimientos para el cultivo, el tipo de microorganismo y el
tipo de fermentación. La desventaja principal de dichos equipos son los altos costos
que representa la adquisición de un biorreactor comercial. La sociedad y la
tecnología pueden usar los bioprocesos en distintas áreas para conducir a mejores y
a nuevas técnicas. Es aplicable a distintas áreas como la fabricación de alimentos,
inducir mejoras en estos, creación de medicamentos, controlar la contaminación de
distintos tipos y también al control del calentamiento global.

3.1. Características

En las ciencias de la biotecnología, un bioproceso es un proceso que utiliza


alguna entidad biológica particular que genera como producto alguna sustancia de
valor añadido determinado. Es decir, el uso de alguna célula, microorganismo o
porción celular genera un producto deseado por el investigador, que puede tener
aplicaciones en algún área. Además, existe la ingeniería del bioprocesamiento, la
cual busca diseñar y desarrollar equipos para la manufacturación de una amplia
diversidad de productos, relacionada con la agricultura, la generación de alimentos y
medicinas, creación de químicos, entre otros, partiendo de materiales biológicos.
Gracias a la existencia de la ingeniería de los bioprocesos, la biotecnología puede
traducirse en beneficios para la sociedad.

3.2. Objetivos de los bioprocesos

Los biólogos e ingenieros que participan en el desarrollo de bioprocesos


buscan fomentar la implementación de esta tecnología, ya que permite:
 Por medio de los bioprocesos se pueden generar productos químicos de un
valor importante. Sin embargo, las cantidades que generalmente son producidas
son algo reducidas.
 Los bioprocesos permiten la síntesis o modificación de productos ya
obtenidos por la vía tradicional usando la actividad de microorganismos aislados
previamente. Estos pueden ser aminoácidos u otros materiales orgánicos,
alimentos, entre otros.
 Transformación de sustancias en volúmenes considerables, como los
alcoholes. Estos procedimientos suelen involucrar a sustancias con poco valor.
 Mediante el uso de organismos o partes de estos se pueden degradar
residuos y desechos tóxicos para transformarlos en sustancias de fácil reciclaje.
Estos procesos también tienen relevancia en la industria minera, con la
concentración de metales y explotación de minas vírgenes.

3.3. Ventajas y desventajas de la aplicación de bioprocesos

3.3.1. Ventajas

La existencia de bioprocesos otorga una serie de ventajas resaltantes, entre


ellas el ahorro de energía para el procesamiento de sustancias, de la siguiente
manera:

 Condiciones amigables para los trabajadores


 La mayoría de los bioprocesos utilizan enzimas, que son catalizadores de
naturaleza proteica. Estos trabajan a una temperatura, nivel de acidez y presión
similares a las que resisten los organismos vivos, por esto los procesos ocurren a
condiciones “amigables”.
 En contraste, con las temperaturas y presiones extremas a los cuales
trabajan los catalizadores químicos usados en los procedimientos tradicionales.
Además de ahorrar energía, trabajar a condiciones amigables para ser humano
hace que el procedimiento sea más seguro y facilita el proceso.
 Otra consecuencia de este hecho es la reducción del impacto ambiental, ya
que los productos de las reacciones enzimáticas no son desechos tóxicos. En
contraste con los desechos producidos por las metodologías estándar.
 Los complejos manufactureros son más pequeños, simples y bastantes
flexibles, por lo que no hace falta realizar una inversión de capital elevada.

3.3.2. Desventajas

Aunque los bioprocesos tienen muchas ventajas, existen aún puntos débiles
dentro de las metodologías aplicadas, como:

Contaminación

Uno de los más importantes es una consecuencia intrínseca de trabajar con


sistemas biológicos: la susceptibilidad a la contaminación. Por esto, debe trabajarse
bajo condiciones asépticas muy controladas. En caso de que los cultivos lleguen a
contaminarse, los microorganismos, los catalizadores o los productos que se
obtiene pueden ser destruidos o perder su funcionalidad, ocasionando pérdidas
considerables a la industria.

Generar cultivos a gran escala. Otro problema está relacionado con la


manipulación de los organismos del trabajo. Generalmente, los laboratorios de
genética y biología molecular trabajan con microorganismos a pequeña escala,
donde es más fácil su cultivo y desarrollo óptimo. No obstante, extrapolar el proceso
al cultivo masivo de los microorganismos supone una serie de obstáculos.
Metodológicamente hablando, es complicada la producción a gran escala de
microorganismos y si no se realiza de la manera correcta puede llevar a la
inestabilidad genética del sistema y a la heterogeneidad de los organismos en
crecimiento.

Los productores buscan tener un cultivo homogéneo para lograr maximizar la


producción de la sustancia en cuestión. No obstante, controlar la variabilidad que
encontramos en los todos los sistemas biológicos es un problema a gran escala. En
conclusión, la producción de microorganismos para el uso industrial no es
simplemente aumentar la producción que se realiza en el laboratorio, ya que este
cambio de escala acarrea una serie de inconvenientes.

3.4. Tipos

El uso de microorganismos u otros entes biológicos para la producción de


sustancias con interés para el humano es muy variado. En la producción, se puede
aislar los compuestos de desecho del microorganismo para ser purificado y usado.
Del mismo modo, el organismo puede ser modificado mediante la aplicación de
herramientas de la ingeniera genética para dirigir la producción. Esta metodología
abre un abanico de posibilidades de los productos que se pueden obtener. En otros
casos, puede ser el organismo modificado genéticamente (y no lo que se pueda
producir con el) lo que es de interés.

3.5. Bioprocesos: desarrollo y escalado industrial

Los bioprocesos se basan en la integración de tecnologías de producción que


beben, tanto de los procedimientos y fundamentos de la ingeniería tradicional, como
de la biología aplicada. En las fases iniciales de desarrollo de un proceso
bioproductivo podemos distinguir 3 puntos clave.
1. Obtención, caracterización y selección del microorganismo de interés.
Donde se verifica qué microorganismo es el más adecuado para un proceso o
producto concreto. Esto nos permite ofrecer un extremado grado de personalización
en las soluciones bioproductivas.
2. Definición de las condiciones de cultivo. Este momento del proceso
bioproductivo lleva aparejado un análisis del crecimiento de los microorganismos y
de las condiciones que lo propician. Al mismo tiempo, se optimiza la funcionalidad
de las cepas microbianas según el objetivo que se pretenda obtener de cada una de
ellas.
3. Estudios de funcionalidad que implican una monitorización continuada del
nivel al que está funcionando el microorganismo una vez realizada su aplicación.

4. NANOTECNOLOGÍA

Esta rama tecnológica manipula la estructura molecular de los materiales para


cambiar sus propiedades intrínsecas y obtener otros con aplicaciones
revolucionarias. Es el caso del grafeno, carbono modificado más duro que el acero,
más ligero que el aluminio y casi transparente, o las nanopartículas que se emplean
en áreas como la electrónica, la energía, la biomedicina o la defensa.
En 1959, el premio Nobel y físico norteamericano Richard Feynman fue el
primero en hablar de las aplicaciones de la nanotecnología en el Instituto
Tecnológico de California (Caltech). Con el siglo XXI, llegó la consolidación, la
comercialización y el apogeo de esta área que engloba otras como la
microfabricación, la química orgánica o la biología molecular. Solo en Estados
Unidos, por ejemplo, se invirtieron más de 18.000 millones de dólares entre 2001 y
2013 a través del INN (Iniciativa Nacional de Nanotecnología) para convertir este
sector en motor de crecimiento económico y competitividad.

4.1. Tipos de Nanotecnología

Los diferentes tipos de nanotecnología se clasifican según su forma de


proceder y de la naturaleza del medio en el que trabajan (seca o húmeda):
 Descendente (top-down). Los mecanismos y las estructuras se miniaturizan
a escala nanométrica, con un tamaño de 1 a 100 nanómetros. Es la más frecuente
hasta la fecha, sobre todo, en el ámbito de la electrónica.
 Ascendente (bottom-up). Se comienza con una estructura nanométrica, una
molécula, por ejemplo, y mediante un proceso de montaje o auto ensamblado se
crea un mecanismo mayor que el inicial.
 Nanotecnología seca. Sirve para fabricar estructuras en carbón, silicio,
materiales inorgánicos, metales y semiconductores que no funcionan con la
humedad.

 Nanotecnología húmeda. Se basa en sistemas biológicos presentes en un


entorno acuoso, incluyendo material genético, membranas, enzimas y otros
componentes celulares.

4.2. Ejemplos y Aplicaciones de la Nanotecnología

Las aplicaciones de la nanotecnología y los nanomateriales abarcan todo tipo


de sectores industriales. Lo más habitual es encontrarlos en estas áreas:
1. Electrónica. Los nanotubos de carbono están cerca de sustituir al silicio
como material para fabricar microchips y dispositivos más pequeños, veloces y
eficientes, así como nanocables cuánticos más ligeros, conductores y resistentes.
Las propiedades del grafeno lo convierten en un candidato ideal para el desarrollo
de pantallas táctiles flexibles.
2. Energía. Un nuevo semiconductor ideado por la Universidad de Kyoto
permite fabricar paneles solares que duplican la cantidad de luz solar convertida en
corriente eléctrica. La nanotecnología también abarata costes, produce turbinas
eólicas más fuertes y ligeras, mejora el rendimiento de los combustibles y, gracias al
aislamiento térmico de algunos nanocomponentes, puede ahorrar energía.
3. Biomedicina. Las propiedades de algunos nanomateriales los hacen
idóneos para mejorar el diagnóstico precoz y el tratamiento de enfermedades
neurodegenerativas o del cáncer. Son capaces de atacar las células cancerígenas
de forma selectiva sin dañar al resto de células sanas. Algunas nanopartículas
también se han utilizado para la mejora de productos farmacéuticos como las
cremas solares.
4. Medio ambiente. La purificación del aire con iones, la depuración de aguas
residuales con nanoburbujas o los sistemas de nanofiltración para los metales
pesados son algunas de sus aplicaciones positivas para el medioambiente. También
existen nanocatalizadores para que las reacciones químicas resulten más eficientes
y contaminen menos.
5. Alimentación. En este campo, se podrían usar nanobiosensores para
detectar la presencia de patógenos en los alimentos o nanocompuestos para
mejorar la producción alimentaria al aumentar la resistencia mecánica y térmica, y
disminuir la transferencia de oxígeno en los productos envasados.
6. Textil. La nanotecnología posibilita el desarrollo de tejidos inteligentes que
ni se manchen ni se arruguen, así como de materiales más resistentes, ligeros y
duraderos para fabricar cascos de moto o equipamiento deportivo.

4.3. Ventajas y Desventajas de la Nanotecnología


4.4. La Nanotecnología en el Futuro

El futuro de la nanotecnología vislumbra luces y algunas sombras en el


horizonte. Por un lado, se prevé un crecimiento global del sector impulsado por los
avances tecnológicos, el mayor apoyo gubernamental, el aumento de la inversión
privada y la demanda creciente de dispositivos más pequeños, entre otros. Sin
embargo, los riesgos medioambientales, sanitarios y de seguridad de la
nanotecnología, y las preocupaciones relacionadas con su comercialización podrían
obstaculizar la expansión del mercado. Estados Unidos, Brasil y Alemania liderarán
la industria nanotecnológica en 2024, con una importante presencia importante en el
Top 15 de países asiáticos como Japón, China, Corea del Sur, la India, Taiwán y
Malasia. El sector de los cosméticos escalará posiciones y le arrebatará el tercer
puesto al biomédico en un ranking que encabezarán, al igual que ahora, la
electrónica y la energía.

5. CLASIFICACIÓN DE LAS APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS


POR SECTOR

1. Biotecnología agrícola. La llamada biotecnología verde. La agricultura es


uno de los sectores en los que más se están incorporando procesos
biotecnológicos. En 2013, se plantó por primera vez un maíz transformado
genéticamente para soportar grandes periodos de sequía. Con el cambio climático,
la falta de agua es uno de los problemas más graves para los agricultores. Las
plagas son otro de los problemas más graves de la agricultura. Para paliarlas,
tenemos avances como la transferencia de los codificadores de proteínas de la
bacteria Bacillus thuringiensis a los cultivos. De esta manera, las plantas se
autoprotegen de los ataques de insectos. Otras aplicaciones son la mejora de los
nutrientes en los cultivos, la resistencia a hongos y bacterias o la fortaleza ante
eventos climatológicos como heladas.
2. Biotecnología en la salud. Solo en Estados Unidos, la biotecnología roja, o
aplicada a la medicina, generó ingresos de más de 67.000 millones de dólares en
2017. Algunas de las aplicaciones médicas de la biotecnología, a lo largo de la
historia, han sido el desarrollo de antibióticos, la producción de vacunas o de
fármacos como la insulina.
Cada vez se habla más de las terapias génicas. La medicina personalizada,
atendiendo a las características de cada paciente, ha mejorado los tratamientos de
enfermedades como el cáncer. La patología molecular permite, por ejemplo, tratar
los tumores estudiando las alteraciones genéticas de las células que han enfermado
y no la morfología del tumor como hacía la anatomía patológica. Existen más de
4.000 enfermedades hereditarias que podrían beneficiarse de estos tratamientos.
Algunas son la hemofilia, la fibrosis quística, la distrofia muscular, la diabetes, los
trastornos neurodegenerativos y los cardíacos, la infertilidad o la arterosclerosis.
3. Biotecnología en el medioambiente. Biología molecular para mejorar
nuestros entornos naturales. Una de sus aplicaciones es la biorremediación. Se
trata de utilizar microorganismos para eliminar sustancias contaminantes tanto de
suelos como de fuentes de agua. Recientemente, la UAB (Universidad Autónoma de
Barcelona, España), puso en marcha un proyecto para limpiar un acuífero
contaminado de percloroetileno (proveniente de disolventes y desengrasantes).
Para ello, se usan bacterias dehalorespiratorias presentes en el agua. Son bacterias
capaces de transformar los compuestos tóxicos en no tóxicos. En este caso, en
eteno.
Otros de los sistemas que se estudian en la biotecnología gris son los biofiltros
o filtros biológicos. Hablamos de dispositivos que eliminan las sustancias
contaminantes mediante corrientes de aire o de agua. Se emplean tanto para limpiar
aguas como para tratar gases.
4. Biotecnología industrial. La biotecnología blanca es la que afecta a los
procesos industriales. Su objetivo es mejorar la producción, crear productos
biodegradables y reducir la contaminación y el impacto ambiental utilizando menos
energía. La generación de biocombustibles es un ejemplo. Son combustibles
provenientes de la biomasa de compuestos orgánicos como el azúcar o el maíz.
Contribuyen a eliminar el CO2 que los vehículos y motores emiten a la atmósfera.
La industria textil, la segunda más contaminante del mundo, según datos de
Greenpeace, también comienza a aplicar la biotecnología tanto en sus procesos
como en la obtención de nuevos materiales. Por ejemplo, en España se está
utilizando enzimas, liposomas, plasma y colorantes naturales en el tintado de los
tejidos para conseguir que sea menos contaminante y más económico.

CONCLUSIONES

De la revisión bibliográfica desarrollada, podríamos destacar los beneficios


tangibles que aporta la biotecnología, pero al tiempo, existen voces que alertan
sobre sus posibles efectos adversos en el medio ambiente, la salud y la ética. Entre
las primeras, se apuntan las siguientes:
1. Reduce las emisiones de CO2 en un 52 %, optimiza el uso del agua y
disminuye los residuos y los procesos químicos gracias a técnicas como el ADN
recombinante.
2. Mejora el diagnóstico médico, disminuye la tasa de infecciones, minimiza
los efectos secundarios de los medicamentos y contribuye al progreso de los países
en vías de desarrollo.
3. Favorece la agricultura saludable, pues proporciona alimentos más
nutritivos y libres de toxinas y alérgenos, y sostenible, limita el uso de pesticidas y
químicos.
Entre los principales riesgos, podemos señalar los siguientes:
1. La proliferación de los alimentos de laboratorio podría terminar con la
diversidad de los cultivos. También puede afectar al equilibrio de los ecosistemas.
2. Existe el riesgo de que aparezcan alergias imprevistas, se produzcan
intoxicaciones entre organismos vivos o de que alguna bacteria modificada escape
de un laboratorio.
3. En aspectos como la clonación, la modificación del genoma humano y la
reproducción asistida entra en juego el debate ético y son objeto de controversia
social.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Persley, G. y Siedow, J. (2009) Aplicaciones de la biotecnología a los cultivos:


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Universidad de California en Davis, Estados Unidos. Publicado en Agbioworld;
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Serrano, M. y Piñol, M. (2009). Biotecnología vegetal. Barcelona, España: Editorial


Síntesis.

Texera, Y. (2004). Biotecnología y agricultura. Cultivo de tejidos vegetales en


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Valdez, E y Kahl, G. (2006). Huellas de ADN en genomas de plantas (Teoría y


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Walter, J. y Gingold, E. (2011). Biología molecular y biotecnología (3ª. Ed.).


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