El mundo científico hace grandes avances día a día que permiten un óptimo desarrollo a nivel mundial. Actualmente estos grupos de investigadores se han estado enfocando en la problemática ambiental que afecta al planeta entero. Uno de estos avances importantes, y que ha contribuido enormemente a la conservación ambiental ha sido la biotecnología.
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Biotecnología: definición
Definimos biotecnología como la utilización de organismos vivos, partes, y o productos derivados de estos, para la creación o modificación de productos, cuyos fines sean utilitarios. En palabras más sencillas, es una tecnología basada en la biología.
La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), define la biotecnología como:
La biotecnología son la totalidad de las aplicaciones posibles de la tecnología y la ciencia a organismos vivos o a sus integrantes, productos derivados o modelos, con la finalidad de modificar los materiales, vivos o no, para la producción de conocimientos, servicios o bienes nuevos.
Como vemos la biotecnología crea nuevos objetos, servicios y fomenta más y mejores investigaciones sobre los organismos vivos y, es por esto, que contribuye significativamente a mejorar las condiciones ambientales de nuestro planeta.
Esta ciencia es utilizada por los seres humanos desde hace cientos de años. Sin embargo, ha mejorado con el pasar de los años gracias a los estudios avanzados sobre el ADN; estos avances han permitido manipular con mayor eficacia los organismos, a fin de obtener productos y procesos determinados.
El ADN de una célula puede ser leído por una célula completamente distinta; esto se debe a que las células “hablan” en el mismo lenguaje genético. Es por esto que el ADN es una de las bases de la biotecnología en los tiempos actuales. Si quieres saber más sobre este tipo de iniciativas, te invitamos a leer sobre tecnología y medio ambiente.
Tipos de biotecnología
La biotecnología moderna ha tenido un alcance tan grande que se ha visto en la necesidad de clasificarla según características comunes. Su clasificación es por colores.
Roja
Conocida también como biofarmacia, es el tipo de biotecnología relacionada con la medicina y productos veterinarios. Produce vacunas, antibióticos, fármacos, terapias regenerativas, entre otros.
Blanca
Esta es relacionada con la biotecnología industrial. Este tipo de biotecnología es la encargada de diseñar productos y procesos que sean más eficientes y menos contaminantes.
Amarilla
Se relaciona con la creación de productos alimenticios más nutritivos, eliminando elementos que puedan crear alergias o similares.
Naranja
Esta área se encarga de la enseñanza y el aprendizaje de la biotecnología. Es desarrollada principalmente en grandes universidades del mundo.
Gris
Se encarga de mantener la biodiversidad y de eliminar del medio ambiente sustancias que puedan contaminarlo.
Verde
Este tipo de biotecnología se centra fundamentalmente en la agricultura, creando nuevas plantas, biopesticidas y biofertilizantes. Se encarga de la creación de alimentos transgénicos.
Azul
Es la encargada de la explotación de los recursos encontrados en el mar, a fin de crear productos provenientes de estos.
Dorada
Se encarga de la creación de chips y nanotecnología, utilizando recursos informáticos. Para conocer más sobre energías alternativas, consulta este artículo sobre Biogás energía.
Marrón
Es la rama de la biotecnología que estudia el tratamiento de suelos desérticos. Para ello estudian especies que sean muy resistentes a suelos salinos y extremadamente áridos.
Violeta
Se encarga fundamentalmente del estudio en torno a todos los aspectos legales inherentes a la biotecnología. Crean regulaciones, leyes y normas para la práctica de esta ciencia.
Negra
Esta es la parte negativa de la biotecnología, son grupos de personas que crean elementos para la práctica de bioterrorismo y guerras biológicas.
Historia
En las antiguas civilizaciones, aproximadamente 4.000 años antes de Cristo, ya se empleaban técnicas de la biotecnología. Los antiguos egipcios elaboraban cerveza y pan con levaduras. A través del proceso conocido como fermentación, en China, Sumeria y Egipto producían vino y queso.
En el año 1675 Antonie van Leeuwenhoek hace un descubrimiento muy importante para la ciencia, las bacterias. El médico cirujano de origen inglés, Edward Jenner, realiza la primera vacunación en 1797. Louis Pasteur el microbiólogo y físico francés, propone en 1857 que: los causantes de la fermentación son los microorganismos.
Para el año de 1865 Gregor Mendel inicia los estudios en el campo de la genética. Se cruzan plantas de algodón para desarrollar variedades de mejor calidad, empleando la teoría de Darwin.
Ya más avanzados, en el siglo XX, se utilizan bacterias para el tratamiento de aguas negras en la ciudad de Manchester Inglaterra. Gracias al cultivo de hongos, se hace un descubrimiento de una de las medicinas que más han aportado al campo de la salud, se trata de la penicilina, descubierta en 1928 por el escocés Alexander Fleming, años más tarde, específicamente 1942, este antibiótico se empieza a producir en masa.
Un grupo de científicos, entre los cuales se encontraba Oswald Avery, determinan que el ADN transporta información genética, esto los lleva a realizar, en 1958, síntesis del ADN en un tubo de ensayo. Las técnicas de manipulación del ADN fueron perfeccionadas en 1973 por los científicos Herbert Boyer y Stanley Cohen.
Continuando en la década de los 70, se producen otros avances de gran importancia para el mundo de la bioquímica, tales como la creación del primer anticuerpo monoclonal y la producción de insulina monoclonante.
Aplicaciones
Esta ciencia puede aplicarse en áreas muy diversas, generando importantes avances en cada una de ellas, y creando día a día diferentes estudios. A continuación te nombraremos las áreas en las que destaca la biotecnología.
Medicina
Son muchos los aportes que la biotecnología tiene para la medicina. Uno de ellos es la producción de medicamentos, vacunas e insulina. En el caso de esta última los científicos han desarrollado técnicas, a través de la biotecnología, que les permiten crear insulina a partir de levadura.
La utilización de células madre, con fines terapéuticos y sanadores. Terapia genética, utilizada para tratar a pacientes con patologías cardiovasculares, neurológicas e inclusive oncológicas.
Otro gran avance en el mundo de la biotecnología y medicina ha sido la práctica conocida como xenotransplante, que consiste en utilizar órganos de animales (como el cerdo), para trasplantes en seres humanos. También es usada en pacientes que sufren de deficiencias en su sistema inmune, creando anticuerpos que ayuden a contrarrestar estas patologías.
Agricultura
En el campo de la agricultura, la biotecnología ha creado avances impresionantes y muy útiles para el cultivo industrial y casero. Tal es el caso del desarrollo y creación de insumos para agricultores como: semillas, agrotóxicos y fertilizantes que, al ser de origen natural, reducen el daño que estos químicos en su forma tradicional, producen al medio ambiente.
Además, la biotecnología ha servido para procesar alimentos transgénicos y mejorar genéticamente algunas plantas.
Medio ambiente
El medio ambiente ha sido uno de los principales favorecidos por los avances biotecnológicos. La producción de combustibles a base de residuos vegetales u organismos vivos, llamado biocombustible. La fabricación de plástico a partir de microalgas, produciendo de esta forma un material completamente biodegradable.
La bioconversión de desechos provenientes de las actividades agricultoras y la biorremediación, que consiste en eliminar o reducir focos de contaminación, por medio de la utilización de técnicas desarrolladas para tal fin.
Forense
Gracias a la biotecnología, los cuerpos de investigaciones han logrado resolver muchos crímenes; esto debido a las técnicas de manipulación de ADN perfeccionadas por esta área de estudio. En el ámbito forense sirve para determinar muchas cosas, ya que el ADN de cada persona tiene patrones específicos; examinando estos patrones los investigadores pueden llegar a conclusiones que ayudan a cerrar casos criminales.
Herramientas y técnicas empleadas por la biotecnología
Como cualquier ciencia, la biotecnología implementa distintas técnicas y herramientas para desarrollar eficazmente sus investigaciones y posteriores productos finales. Seguidamente te describiremos las más importantes.
Bioprocesamiento
Esta es una de las primeras técnicas utilizadas, consiste en emplear las células y o sus derivados para lograr distintos productos. Un ejemplo muy antiguo de bioprocesamiento es la fermentación microbiana. Gracias al proceso de fermentación podemos obtener productos como cervezas, vinos, pan, quesos, entre otros.
El cultivo celular, es otra de las innovaciones en esta área; se realiza en laboratorios controlados para conseguir anticuerpos, vitaminas, proteínas y medicamentos. Este cultivo de células consiste en hacer crecer diversas células en un entorno distinto de su organismo de origen.
ADN recombinante
Esta técnica permite a los científicos introducir segmentos del ADN de un organismo determinado en otro. Es decir, a través de este proceso podemos “unir” dos segmentos de ADN diferentes. La técnica de ADN recombinante permite escoger un gen particular de un organismo e introducirlo en otro ser vivo.
Anticuerpos monoclonales
Dicha técnica emplea células del sistema inmune, a fin de producir un tipo de proteína llamada anticuerpos. Estas proteínas ayudan al cuerpo a combatir virus, bacterias y otros agentes extraños que pueden afectar la salud de los seres vivos.
Clonación
También conocida como clonaje, es una técnica de la biotecnología que permite reproducir a una población genéticamente idéntica de moléculas como células, animales o plantas.
Ingeniería de proteínas
Dicha técnica faculta a los científicos a modificar proteínas que ya existen a fin de crear unas nuevas. Actualmente esta técnica se utiliza en las enzima para procesos industriales.
Ventajas y desventajas
Las aplicaciones de la biotecnología han traído enormes beneficios a la humanidad, sin embargo, muchas veces traen consecuencias negativas para con el ambiente, la salud humana y animal, entre otras.
No obstante, aún en esta época el impacto a largo plazo de la biotecnología, es completamente desconocido; los científicos continúan realizando investigaciones para poder determinar estos factores. A continuación vamos a nombrar algunas de las ventajas y desventajas que trae la utilización de la biotecnología.
Ventajas
La biotecnología, permite producir alimentos más saludables y nutritivos; además, aumenta la capacidad de producción de alimentos, trayendo consigo la posibilidad de disminuir los niveles de hambruna mundial.
El desarrollo de técnicas que permiten curar patologías aparentemente incurables. La creación de medicinas, insulina y anticuerpos, que ayudan a la cura de enfermedades. Reducción de los niveles de contaminación mundial, gracias a la creación y elaboración de productos biodegradables, así como el uso de la biorremediación para controlar los niveles de esta contaminación.
Desventajas
La utilización excesiva de fertilizantes inorgánicos y agrotóxicos, que traen consecuencias devastadoras al medio ambiente. Invasión e interferencia en el equilibrio natural. Muchas veces las semillas creadas y modificadas genéticamente resultan ser infértiles. Los alimentos elaborados por medio de técnicas de biotecnología pueden producir alergias en algunos consumidores.
La clonación de seres vivos ha traído problemas éticos. Ya que no es posible el cálculo correcto de los efectos en la dispersión en el ambiente de organismos que se encuentren genéticamente modificados, a esto lo llamamos “contaminación genética”. El estrés celular que producen los experimentos con células madre, pueden producir envejecimiento precoz.
Ya sabes todo sobre la biotecnología, esta increíble ciencia que ha ayudado y ayudará a la conservación de nuestro planeta. Si te gusto este artículo te invitamos a que continúes leyendo lo que Saber de Todo tiene para ti, te recomendamos la siguiente lectura Flora de Guatemala.
