BIOTECNOLOGÍA

Blgo. Ms. C. Ana melva Contreras Contreras

“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la

creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".

"Fuente": Convenio sobre la Diversidad Biológica. Artículo 2. PNUD 1992.

“La utilización de organismos vivos, o partes de los mismos, para obtener o modificar productos, mejorar

plantas o animales o desarrollar microorganismos para objetivos específicos".

BIOTECNOLOGÍA

Es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina.

Es un enfoque multidisciplinario que relaciona varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria y otras ciencias.

Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos.

Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro:

“Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria” .

Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como:

"toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o

modificación de productos o procesos para usos específicos".

El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica define la biotecnología moderna como la aplicación de:

“Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos, o

“La fusión de células más allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o

de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional”.

Historia

8000 adC: Recolección de semillas para replantación. Evidencias que en Mesopotamia se utilizaba crianza selectiva en ganadería

6000 adC: Medio Oriente, utilización de levadura en la elaboración de cerveza.

4000 adC: China, fabricación de yogurt y queso utilizando bacterias lácteas.

2300 adC: Egipto, producción de pan con levadura.

1590: Invención del microscopio por Zacarías Janssen

1665: Robert Hooke utiliza por primera vez la palabra célula en su libro Micrographia.

1856: Gregor Mendel comienza un estudio de características específicas que encontró en ciertas plantas, las que fueron pasadas a las futuras generaciones.

1861: Louis Pasteur define el rol de los microorganismos y establece la ciencia de la microbiología.

1880: Se descubren los microoganismos.

1919: Karl Ereky, ingeniero húngaro, utiliza por primera vez la palabra biotecnología.

• 1953 James Watson y Francis Crick describen la estructura doble hélice de la molécula de ADN.

• 1965: El biólogo norteamericano R. W. Holley «leyó» por primera vez la información total de un gen de la levadura compuesta por 77 bases, lo que le valió el Premio Nobel.

• 1970: el científico estadounidense Har Gobind Khorana consiguió reconstruir en el laboratorio todo un gen.

• 1973: Se desarrolla la tecnología de recombinación del ADN por Stanley Cohen, de la Universidad de Stanford, y Herbert W. Boyer, de la Universidad de California, San Francisco.

• 1976: Har Gobind Khorana sintetiza una molécula de ácido nucleico compuesta por 206 bases.

• 1976: Robert Swanson y Dr. Herbert Boyer crean Genentech, la primera compañía de biotecnología.

• 1982: Se produce insulina para humanos, la primera droga derivada de la biotecnología. Su nombre comercial Humulina®, de la compañía Eli-Lilly

• 1983: Se aprueban los alimentos transgénicos producidos por Calgene. Es la primera vez que se autorizan alimentos transgénicos en Estados Unidos.

• 2003 Cincuenta años después del descubrimiento de la estructura del ADN, se completa la secuencia del genoma humano.

• 2004: La ONU y el Gobierno de Chile organizan el Primer Foro Global de Biotecnología, en la Ciudad de Concepción, Chile (2 al 5 de marzo).

• Se conoce como ingeniería genética o ADN recombinante, parte del hallazgo en 1970 por Hamilton Smith y Daniel Nathans de la enzima (restrictasa) capaz de reconocer y cortar el ADN en secuencias específicas, hallazgo que les valió el Premio Nobel de fisiología y medicina, compartido con Werner Arber, en 1978.

• Este descubrimiento (consecuencia de un hallazgo accidental - Serendipia) dio origen al desarrollo de lo que hoy se conoce como Ingeniería genética o Biotecnología, que permite clonar cualquier gen en un virus, microorganismo, célula de animal o de plantas.

Aplicaciones

La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son:

La atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades,

La agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados;

Usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemplo plásticos biodegradables, aceite vegetales y biocombustibles;

Cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales.

Al uso específico de plantas en la biotecnología se llama biotecnología vegetal.

Se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.

La moderna biotecnología es frecuentemente asociada con el uso de microorganismos alterados genéticamente como el E. coli o levaduras para producir sustancias parecidas a la insulina o antibióticos.

El lanzamiento comercial de insulina recombinada para humanos en 1982 marcó el nacimiento de la biotecnología.

La biotecnología “nace” en la biología molecular, un campo de estudios que evoluciona rápidamente en los años 70s, dando origen a la primera compañía de biotecnología, Genentech, en 1976.

Desde los 70s, la lista de compañías biotecnológicas ha aumentado y ha tenido importantes logros en desarrollar nuevas drogas.

Existen unas 4.000 compañías que se concentran en Europa, Norteamérica y Asia-Pacífico. Pese a que la biotecnología nace en Norteamérica a fines de los 70s, Europa rápidamente se ha incorporado a su desarrollo en los 90s.

Las compañias biotecnológicas han debido asociarse con farmacéuticas para obtener fondos de financiamiento, credibilidad y posición estratégica.

http://graficas.explora.cl/otros/biotec/index-2.html

• Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en:

• Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos.

• Ejemplos son:

– La obtención de organismos para producir antibióticos,

– El desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos,

– Los diagnósticos moleculares,

– Las terapias regenerativas y

– El desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.

• Biotecnología blanca: biotecnología industrial. Aplicada a procesos industriales.

• Ejemplo es la obtención de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). – Se aplica a los usos de la biotecnología en la industria

textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles.

– Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.

– La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.

Biotecnología verde: biotecnología aplicada a procesos agrícolas.

Ejemplo: es la obtención de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades.

La biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial.

Ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt.

Biotecnología azul: biotecnología marina - biotecnología en ambientes marinos y acuáticos.

En una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.

Según cifras del Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agrobiotecnológicas (ISAAA, por sus siglas en inglés), el

número de hectáreas cultivadas con organismos genéticamente modificados (OGMs) aumentaron de 180 millones en 2009 a 205

millones en 2010. La mayoría de estos cultivos se encuentran en países en vías de

desarrollo, con la excepción de potencias económicas como Estados Unidos y Canadá.

La Biotecnología también quiere promover y contribuir en seguir estudiando y conociendo mas las propiedades de las viejas plantas, la biotecnología puede aportar mucho en la

botánica herbolaria ya que lo que se busca es crear antídotos naturales para las diferentes enfermedades que afectan a la

sociedad hoy en día sin tener que usar tantos procesamientos químicos como los que en la actualidad existen en el mercado

RIESGOS Y BENEFICIOS Entre los riesgos de la biotecnología destacan:

Propagación de genes. Los organismos genéticamente modificados

(OGM) podrían propagarse hacia parientes silvestres

contaminándolos y desapareciéndolos además de que podría ser

difícil controlarlos. Esto siempre y cuando no se tengan los controles

necesarios.

Daño colateral. Los cultivos de OGM podrían acelerar las

mutaciones de insectos y plagas hacia formas resistentes a las

modificaciones hechas a las especies.

Efectos en la salud. Sin percatarse, los OGM podrían introducir

alérgenos en el cuerpo humano.

Entre las principales ventajas de la biotecnología se tienen:

Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos

aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las

cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores

ambientales.

Reducción de pesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para

resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de

los pesticidas asociados a la misma que suelen ser causantes de

grandes daños ambientales y a la salud, es una lucha la reducción de

pesticidas.

Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas

adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas

naturales. Se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que

auxiliaría a los países que tienen menos disposicion de alimentos.

Mejora en el desarrollo nuevos componentes para materiales.