En qué consiste
La biotecnología consiste en la investigación de base la cual es aplicada a distintos enfoques derivados de la tecnología y de la aplicación de las ciencias biológicas, como biología celular, biología molecular, bioinformática y microbiología marina aplicada. Consiste también en la investigación y en el desarrollo de sustancias bioactivas y de alimentos que son aptos para el adecuado bienestar de los diferentes organismos, para los diagnósticos celulares y moleculares, y para el adecuado manejo de enfermedades relacionadas con la acuicultura, toxicología y genómica ambiental, manejo ambiental y bioseguridad asociado al cultivo y procesamiento de organismos marinos y dulceacuícolas, biocombustibles, y gestión y control de calidad en laboratorios.
Características de la biotecnología
Entre las principales características que se pueden observar en el área de la biotecnología tenemos:
- Utiliza organismos vivos o sus partes con el objetivo de obtener o de modificar un producto.
- Es visto como un enfoque multidisciplinario que involucra diferentes tipos de ciencias.
- Produce el desarrollo y la mejora de los procesos para la industria o para la generación de bienes.
- Es utilizada en el área de la medicina, agricultura, ciencias e ingeniería.
- Permite la modificación de algunos productos.
Qué estudia
La biotecnología es una ciencia que estudia el uso de diferentes tipos de técnicas con el objetivo de poder modificar los organismos vivos. Estudia el uso de sistemas biológicos o de sus derivados para poder crear o modificar productos específicos que se necesitan también para usos específicos.
Historia
La historia de la biotecnología se divide en cuatro periodos diferentes. El primero de ellos se dio en la era de Louis Pasteur cando la biotecnología se refería a las prácticas empíricas que se usaban para seleccionar las plantas y los animales para la reproducción, al igual que se utilizaba la fermentación para enriquecer el contenido de los alimentos. Esta fase se extendió hasta el siglo XIX. La segunda fase en la historia de la biotecnología se da con la identificación por parte de Pasteur de microorganismos que ocasionaban la fermentación y luego Buchner que descubrió la capacidad que tenían las enzimas de la levadura para poder convertir el azúcar en alcohol. Así fue como se inició la fermentación dentro de la industria alimentaria.
La tercera etapa de la historia estuvo caracterizada por el desarrollo de la industria petroquímica que hizo a un lado los procesos de fermentación, el descubrimiento de la penicilina que sentó las bases para la producción de los antibióticos y la aplicación de variedades híbridas en las zonas maiceras de los Estados Unidos. La cuarta fase es la fase actual que inicia con el descubrimiento de la doble estructura axial del ADN así como de los procesos de experimentos de ingeniería genética.
Ramas de la biotecnología
La biotecnología tiene cuatro diferentes ramas que son:
- Biotecnología Roja: se aplica al uso de la biotecnología en procesos médicos como por ejemplo en el diseño de organismos para general antibióticos y en el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades por medio de la manipulación genética.
- Biotecnología Blanca: llamada biotecnología industrial, es la que se aplica a procesos industriales como en el diseño de microorganismos para producir un producto químico. También puede ser aplicada a los usos de la biotecnología en la industria textil para crear nuevos materiales, como por ejemplo plásticos biodegradables y producción de biocombustibles. Su objetivo primordial es la creación de productos degradables, que consuman menos energía y produzcan menos cantidad de desechos durante su producción.
- Biotecnología Verde: se aplica a procesos agrícolas como en el diseño de plantas transgénicas que sean capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. El objetivo es que este tipo de biotecnología pueda brindar soluciones que sean amigables con el medio ambiente, como por ejemplo la producción de plaguicidas.
- Biotecnología Azul: llamada biotecnología marina, se refiere a las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Sus aplicaciones aún están en una fase temprana de desarrollo y están relacionadas con la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.
Técnicas
Las técnicas que existen para poder realizar biotecnología son las siguientes:
- Ingeniería genética: busca modificar el material hereditario de un organismo ya sea introduciendo o eliminando en su código genético uno o varios genes que pertenecen a un organismo de una especie distinta. Se puede hacer en bacterias o en células eucariotas vegetales o animales.
- Ingeniería enzimática: investiga y desarrolla la mejora de las condiciones para incrementar el rendimiento de la fermentación, lo que se puede lograr por medio de la inmovilización de las enzimas o de las células o por reciclaje de los procesos.
Biotecnología moderna
También llamada biotecnología de tercera generación es la aplicación de organismos vivos en los productos que incluye la manipulación deliberada de las moléculas de ADN lo que implica el desarrollo de las técnicas de laboratorio. Se basa también en el uso de nuevas tecnologías de ADN recombinante, en anticuerpos monoclonales y en nuevos métodos de cultivos de células y tejidos.
Biotecnología molecular
Este es el tipo de biotecnología que tiene como objetivo principal estudiar los diferentes procesos que se dan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. Busca la forma de poder explicar los diferentes fenómenos de la vida partiendo de las propiedades moleculares. Uno de los principales proyectos relacionados con la biotecnología es el Proyecto Genoma Humano.
Biotecnología ambiental
Este tipo de biotecnología es la que se utiliza para poder perfeccionar las diferentes tecnologías que existen sobre el entorno natural y terrestre con el objetivo de mejorar los suelos y para aprovechar el proceso biológico para su uso comercial. También se fundamenta en el uso de microorganismos en procesos ambientales. Por medio de ella se pueden obtener alimentos más ricos en vitaminas, minerales y proteínas, cultivos que sean más resistentes contra el ataque de virus e insectos, mayor tiempo de conservación en verduras y frutas y cultivos que sean más tolerantes ante la sequía y el estrés.
Aplicaciones
- En los alimentos: fue el primer sector en acoger la biotecnología. Utiliza una serie de métodos biotecnológicos de pruebas y controles para mejorar los alimentos, principalmente los productos endulzantes, saborizantes y en el procesamiento de jugos y nutrientes especiales.
- En los animales: muchos procesos de la biotecnología pueden influir sobre la producción animal. Se utilizan nuevas tecnología de reproducción, nuevas vacunas, se da la producción de hormonas y drogas y se ha mejorado el diagnóstico de algunas enfermedades. Se creó también la inseminación artificial y los científicos se encuentran desarrollando técnicas para transferir embriones.
- En la industria: existen muchas posibilidades del uso industrial de microorganismos en la producción y en los procesos industriales, en la creación de vacunas recombinantes y de medicinas como la insulina y la hormona del crecimiento.
- En el hombre: se utiliza por ejemplo el polimorfismo para la identificación humana cuando se debe esclarecer casos de paternidad, para el conocimiento de compatibilidad en donantes de órganos y para ligar a sospechosos con evidencia en la escena del crimen.
Beneficios
Algunos de los beneficios que trae la biotecnología son los siguientes:
- Tiene la capacidad de producir un rendimiento superior.
- Por medio de los Organismos Genéticamente Modificados, el rendimiento de los cultivos aumenta, disminuye las cosechas perdidas por enfermedad o plagas y por factores ambientales.
- Se da la reducción en el uso de pesticidas reduciendo también los daños ambientales y a la salud.
- Produce una gran mejora en la nutrición pues se pueden introducir vitaminas y proteínas adicionales a los alimentos y al mismo tiempo reducir los alérgenos y toxinas naturales.
- Mejora en el desarrollo de nuevos materiales para la industria.
- Ayuda al medio ambiente.
Riesgos
Cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados llega a cultivos produciendo resistencia a los herbicidas de plantas lo que podría ocasionar el desarrollo de maleza más agresiva o mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.
El uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis podría ocasionar una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos.
Puede haber pérdida de la biodiversidad como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente.
Pueden haber riesgos de transferir toxinas de un organismo a otro, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, que podría provocar reacciones alérgicas.
Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal
Importancia
La importancia de la biotecnología tiene diferentes ramas, en el área de la medicina permite poder detectar enfermedades y prevenirlas antes de que éstas se manifiestan, permite la identificación de enfermedades con mayor prevalencia y se puede con ella desarrollar medicamentos para combatir cada patología. Su mayor impacto lo podemos observar en el diagnóstico molecular, en el desarrollo de medicinas, en terapia celular y en la ingeniería de tejidos. También es de suma importancia en la producción de biocombustibles que intentas sustituir la energía fósil a precios más accesibles.
Ejemplos de productos de la biotecnología
Algunos ejemplos de productos son los siguientes:
- Antibióticos
- Insulina
- Cultivo de bacterias
- Queso
- Yogurt
- Leche descremada, fortificada o larga vida
- Aportes a la lucha contra el cáncer
- Plásticos biodegradables
- Producción de biocombustibles
- Plantas transgénicas
- Procesos agrícolas con diferentes siembras de granos
- Cultivo de plantas y especies marítimas
