Biotecnología, utilización o manipulación de organismos vivos, o de compuestos obtenidos de organismos vivos, para la obtención de productos de valor para los seres humanos. Los primeros organismos utilizados fueron microorganismos (como bacterias y hongos), aunque posteriormente se emplearon plantas y más recientemente animales. La biotecnología tradicional incluía procesos microbianos bien conocidos como la elaboración de la cerveza o el pan, la obtención de antibióticos o la depuración de aguas residuales. No obstante, el término ha llegado a hacerse bastante familiar desde el desarrollo, durante la década de 1970, de la ingeniería genética. La biotecnología moderna utiliza organismos modificados genéticamente para obtener beneficios aún mayores, o incluso procedimientos completamente nuevos.
ORIGENES DE LA BIOTECNOLOGIA
Los ejemplos más antiguos que pueden considerarse como procesos biotecnológicos son la obtención de la cerveza, el vino y otras bebidas alcohólicas. Muchas civilizaciones del pasado descubrieron que el azúcar y las materias primas azucaradas podían sufrir transformaciones espontáneas que generaban alcohol. El proceso fue controlado gradualmente, hasta que en el siglo XIX el químico francés Louis Pasteur demostró que la fermentación estaba producida por microbios. Pasteur demostró también que otros microorganismos, diferentes en apariencia, eran responsables de otros procesos, como la producción de vinagre.
El trabajo de Pasteur no sólo revolucionó la tecnología de la elaboración de la cerveza y el vino, excluyendo microorganismos que pudieran contaminar el proceso de fermentación y causar grandes pérdidas, sino que demostró también que había otros productos que podían ser obtenidos en la industria gracias a la intervención de los microorganismos. Uno de estos productos fue la acetona, un disolvente utilizado para la fabricación de pólvora explosiva. Durante la I Guerra Mundial, el químico y posteriormente primer presidente de Israel, Chaim Weizmann, verificó que la acetona era producida por la bacteria Clostridium acetobutylicum.
Desarrollo
Biotecnología tradicional aplicada a la industria
La biotecnología se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil, detergentes, combustibles, plásticos, papel, farmacéutica. En general lo que se usa son productos del metabolismo de los microorganismos. Por ejemplo, algunas de las aplicaciones de la biotecnología tradicional a la industria son:
v El alcohol que se puede usar para la industria alimenticia o farmacéutica, pero también se puede usar como combustible (en Brasil se produce alconafta a partir de la caña de azúcar).
v Producción de yogures pro-bióticos en los que se usa el microorganismo entero que está presente en el producto final.
v A partir de microorganismos se pueden fabricar ácidos orgánicos para diferentes aplicaciones, como el ácido cítrico para endulzar gaseosas y golosinas.
v Muchos antibióticos son fabricados por microorganismos, como la penicilina que la fabrica un hongo de la familia penicillium.
v Los plásticos son polímeros de diferentes estructuras químicas. La mayoría de ellos se producen a partir de derivados de petróleo. Pero hay microorganismos que fabrican polímeros que son biodegradables.
v Las enzimas son proteínas que tiene la función de catalizadores biológicos, que aceleran reacciones químicas, haciendo que el proceso sea más rápido y eficiente que cualquier otro proceso químico. Las enzimas se utilizan habitualmente en los detergentes o polvo para lavar la ropa.
v En la industria alimenticia también se usan enzimas. Por ejemplo en la etapa final de la fabricación de jugos cuando hay que sacar los restos de pepitas de frutas antes de la pasteurización, se emplea la enzima pectinaza que degrada la pectina, el principal componente de las semillas.
v Las enzimas también se usan en la industria textil para ablandar los jeans. En este caso se usa celulasa, que degrada la celulosa que es el principal componente de las células vegetales (entre ellas, las células del algodón que es el principal componente de la tela de Jean).
La biotecnología moderna
Actualmente, los científicos comprenden mucho más cómo ocurren los procesos biológicos que permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o imitar algunos de esos procesos y lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales. Estos conocimientos dieron lugar al desarrollo de la biotecnología moderna.
A diferencia de la biotecnología tradicional, la biotecnología moderna surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto ingeniería genética, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. El siguiente esquema resume la definición actual del término biotecnología:
A través de la biotecnología moderna es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz B. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.
La biotecnología moderna avanza y, en la actualidad, son muchos los países que utilizan las técnicas de ingeniería genética para la obtención de diferentes productos que tienen aplicación en la producción de alimentos, de medicamentos, y de productos industriales. Los cultivos transgénicos
Una de las principales aplicaciones de la ingeniería genética en la actualidad es incorporar nuevos genes a las plantas con el fin de mejorar los cultivos. El empleo de la ingeniería genética o transgénesis en el mejoramiento vegetal es lo que se denomina agrobiotecnología o biotecnología vegetal. Sus objetivos consisten en aumentar la productividad de los cultivos contribuyendo a una agricultura sustentable, que utiliza los recursos respetando al medio ambiente y pensando en las generaciones futuras. También la agrobiotecnología se propone mejorar los alimentos que derivan de los cultivos vegetales, eliminando sustancias tóxicas o alergénicas, modificando la proporción de sus componentes para lograr alimentos más saludables o aumentando su contenido nutricional. Otra aplicación de la biotecnología vegetal es el empleo de las plantas como bioreactores o fábricas para la producción de medicamentos, anticuerpos, vacunas, biopolímeros y biocombustibles.
Los animales transgénicos
Un animal transgénico es un animal genéticamente modificado, que tiene un gen o grupo de genes que no le pertenecen con el fin de producir algo de interés.
El genoma de los animales se puede modificar:
- Insertando genes de la misma especie o de una especie diferente (por ejemplo para que una vaca produzca en su leche la hormona de crecimiento humana).
- Alterando ciertos genes presentes en el animal de manera que esta modificación se transmita a la descendencia. En general esta estrategia se emplea para conocer la función de ese gen.
Los ratones fueron los primeros animales transgénicos que se obtuvieron en la década del ’80, paralelamente con el advenimiento de la ingeniería genética. El primer ratón
Otros animales transgénicos
Hoy es posible obtener otros animales transgénicos, además de roedores. Los animales más grandes, como ovejas, cabras, cerdos y vacas pueden modificarse genéticamente gracias al desarrollo de las técnicas de clonación.
Los animales transgénicos se obtienen con los siguientes fines:
· Ayudar a los investigadores a identificar, aislar y caracterizar los genes y así entender cómo funcionan.
· Como modelos de enfermedades que afectan al hombre y así poder desarrollar nuevas drogas y nuevas estrategias de tratamiento.
· Como fuente de tejidos y órganos para transplantes en humanos.
· Para mejoramiento del ganado y otros animales de importancia económica.
· Para producir leche con mayor valor nutricional o que contenga proteínas de importancia farmacéutica.
Tracy fue la primera oveja transgénica, y vivió entre 1991 y 1998. Producía alfa-1-antitripsina en la leche que sirve para curar una enfermedad.
Mansa es una ternera argentina que nació en 2002. Es la primera ternera clonada y transgénica. Produce la hormona de crecimiento humana en la leche. Mansa pertenece a una serie de experimentos que realiza la empresa Biosidus y que empieza con Pampa en el año anterior, la primera ternera clonada del mundo (no transgénica) que demuestra que las vacas se pueden clonar y se pueden hacer transgénicas. Pampa se hizo con una técnica similar a Dolly (la primera oveja obtenida por clonación a partir de células somáticas adultas en 1997), pero en lugar de células de la ubre se utilizaron células fetales. Luego sale Mansa, y sus hermanas que además son transgénicas.
En conclusión la biotecnología nos sirve para sacar organismos desde de un pan hasta de un animal, bueno la biotecnología se puede emplear en el sector agropecuario para sacar información de valor para el hombre de una o de otra manera la biotecnología a mejorado la forma de trabajo para las personas que tratan con plantas organismos vivo o muertos y su llegada mejora su forma de trabajo y de vida.