Biotecnologia Microbiana

BIOTECNOLOGÍA



La Biotecnología es una disciplina que engloba conocimientos de microbiología, bioquímica, genética molecular, ingeniería industrial, inmunología, farmacología, ciencias medioambientales e informática.

-Estos conocimientos se aplican para transformar una sustancia en un producto de interés. Esta transformación se realiza por la acción de un ser vivo.

-La Biotecnología manipula y modifica microorganismos o células obtenidas de animales y plantas en el ámbito de las industrias que manejan organismos y de los servicios (medicina, derecho) Por tanto, no se incluyen actividades que manipulen animales o plantas enteras, aunque éstas son necesarias posteriormente.

Con la aplicación de la Biotecnología no sólo se persigue la obtención de alimentos elaborados. También se consiguen medicamentos, mejora de especies vegetales y animales, regeneración de medio ambiente dañado e, incluso, proteínas humanas que ayudan a paliar enfermedades como anemia, enanismo o diabetes. La consecución de estos logros se está llevando a cabo gracias a la aparición de las técnicas de ingeniería genética que permiten variar los genes de los seres vivos.

LA INGENIERÍA GENÉTICA

Desde siempre, los humanos han intentado mejorar la producción de un alimento, tanto por la calidad como por la cantidad. Por ello, se han seleccionado razas o variedades de distintas especies. Estos individuos se han cruzado de forma inducida con el fin obtener buenos resultados.

Los espectaculares avances conseguidos actualmente en este proceso de selección se deben en gran parte a la capacidad tecnológica para poder modificar el ADN de los seres vivos.

La Genética molecular ha sido la pieza central de los estudios de Biología desde que James Watson y Francis Crick dieron a conocer la estructura del ADN. A partir de 1970 se desarrolla un conjunto de técnicas que se denomina Ingeniería genética y que consiste en manipular el ADN, obtener fragmentos del mismo, secuenciarlos e identificar los genes del genoma de un individuo, modificar su secuencia e, incluso, introducir nuevos genes en el genoma de un ser vivo, obteniendo con ello una nueva variedad biológica con nuevas características.

Como vemos, la ingeniería genética es una técnica que introduce genes en el ADN de un individuo que no los tiene. Para llevar a cabo el proceso, se utiliza enzimas de restricción que ”cortan” el ADN en puntos concretos. Cuando se mezclan los ADNs el resultado se conoce como ADN recombinante. Algunas de las técnicas que pueden utilizarse son:

- Aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo en otro: ADN recombinante.

- Conocer el orden o secuencia de los nucleótidos de un gen: Secuenciación del ADN.

- Aumentar el número de copias de un fragmento de ADN que se quiere estudiar:

Reacción en cadena de polimerasa (PCR)

La ingeniería genética, conocida también como manipulación genética, surge en los años 70 (siglo XX) cuando se consigue introducir material genético de una especie en células de otra especie muy distinta.

En la naturaleza se produce una transferencia de material genético entre bacterias, fenómeno llamado transformación. La transferencia de forma artificial se realiza mediante la técnica del ADN recombinante.

ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS

La Comunidad Europea define a los organismos modificados genéticamente como los organismos cuyo ADN ha sido modificado de forma no natural (ni por reproducción, ni por mutación), mediante técnicas de ingeniería genética.

Los organismos genéticamente modificados se crean introduciendo uno o más genes, pertenecientes a otros seres, o quitando uno o más genes, pertenecientes al organismo. Estos organismos son conocidos vulgarmente con el sobrenombre de transgénicos. Sin embargo, organismo transgénico es una clase específica de organismo genéticamente modificado.

Los organismos transgénicos están genéticamente modificados, pero con genes pertenecientes a otros organismos muy distintos a ellos (distinta especie) Por ejemplo, un organismo genéticamente modificado podría ser una rata con genes de otra rata. Un organismo transgénico sería una merluza modificada con genes de un salmón.

Los organismos genéticamente modificados han sido desarrollados para facilitar la mejora animal y vegetal, ya que acortan los tiempos de espera en la depuración de la especie por selección de individuos. También, se ha investigado en su desarrollo con otro fin distinto, el de crear organismos que, de otro modo no se formarían en la naturaleza, como por ejemplo permitir la incorporación de ADN de otra especie.

Las aplicaciones de los organismos genéticamente modificados son muy variadas. Se pueden destacar las siguientes:

 En investigación: para el estudio de la expresión de genes y la creación de genotecas.

 En medicina: para la obtención de fármacos o proteínas cuya síntesis es difícil conseguir "in vitro". También, para la obtención de tejidos u órganos, o la reparación de anomalías genéticas

en humanos.

 En agricultura y ganadería: para la mejora (no de forma tradicional) de plantas y animales.

 En la industria alimentaria: para la mejora de procesos biotecnológicos de elaboración de alimentos (pan, vino, cerveza, yogur, etc.) y para la creación de alimentos nuevos.

La creación y utilización de organismos genéticamente modificados tiene muchas trabas legales, debido al rechazo social existente. Los alimentos manufacturados a partir de este tipo de organismos sólo se aceptan para el consumo humano si no queda proteína o ADN del organismo genéticamente modificado. Si esto no se cumple, debe ponerlo en la etiqueta. Por ejemplo, en la fabricación del pan utilizamos levadura. Cando el pan se cuece la levadura queda destruida. Esa levadura destruida puede ser natural o genéticamente modificada, pero nunca lo sabremos.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS MICROORGANISMOS

Existen en la naturaleza unos centenares de especies de microorganismos(bacterias, levaduras, mohos, algas unicelulares) que producen sustancias que presentan algún interés para la especie humana. Los productos que tienen un interés comercial se pueden agrupar en tres clases:

a) Productos del metabolismo primario( dióxido de carbono, etanol, ácido acético, aminoácidos, etc.)

b) Productos del metabolismo secundario (antibióticos, toxinas)

c) Macromoléculas

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