Diferencia entre revisiones de «Biotecnología»
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* Técnicas [[in vitro]] de [[ácido nucleico]], incluidos el [[ácido desoxirribonucleico]] (ADN) [[Recombinación genética|recombinante]] y la inyección directa de ácido nucleico en [[célula]]s u [[orgánulo]]s, o
* La fusión de células más allá de la [[Familia (biología)|familia]] [[taxonomía|taxonómica]] que superan las barreras [[fisiología|fisiológicas]] naturales de la [[reproducción]] o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y [[Selección natural|selección tradicional]].
== Historia ==
{{AP|Historia de la biotecnología}}
* [[8000 a. C.|8000 a. C.]]: Recolección de semillas para replantación.<ref name="Iañez biotec">Iáñez Pareja, Enrique. (2005) [http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/introbiotec.htm Introducción a la biotecnología] Instituto de Biotecnología. [[Universidad de Granada]], [[España]]. (Actualizado el 2005-02-15)</ref> Evidencias de que en [[Mesopotamia]] se utilizaba crianza selectiva en ganadería.
* [[6000 a. C.|6000 a. C.]]: [[Medio Oriente]], utilización de levadura en la elaboración de [[cerveza]].
* [[4000 a. C.|4000 a. C.]]: [[China]], fabricación de [[yogur]] y [[queso]] por [[fermentación láctica]] utilizando [[bacteria]]s.
* [[2300 a. C.|2300 a. C.]]: [[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 [[planta]]s, las que fueron pasadas a las futuras generaciones.
* [[1861]]: [[Louis Pasteur]] define el rol de los [[microorganismo]]s y establece la ciencia de la [[microbiología]].
* [[1880]]: Se descubren los microorganismos.
* [[1919]]: [[Karl Ereky]], [[ingeniero]] [[Hungría|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]] [[Estados Unidos|estadounidense]] [[Robert W. Holley]] «leyó» por primera vez la información total de un [[gen]] de [[levadura]] compuesta por 77 bases, lo que le valió el [[Premio Nobel]].
* [[1970]]: el [[científico]] estadounidense [[Har Gobind Khorana]] consiguió reconstruir en el [[laboratorio]] un gen completo.
* [[1973]]: Se desarrolla la tecnología de recombinación del [[ADN]] por [[Stanley Cohen]], de la [[Universidad de Stanford]], y [[Herbert 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 Herbert Boyer crean ''Genentech'', la primera compañía de biotecnología.
* [[1982]]: Se produce [[insulina]] para humanos, la primera [[hormona]] obtenida mediante la biotecnología. Su nombre comercial es ''Humulina®'', de la compañía [[Eli Lilly and Company|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]].
Lo que hoy se conoce como ingeniería genética o [[ADN recombinante]], fue parte del hallazgo en [[1970]] hecho 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 planta o de animal.
Hoy en día, la moderna biotecnología es frecuentemente asociada con el uso de [[microorganismos]] alterados genéticamente como el [[Escherichia coli|E. coli]] o [[levadura]]s para producir sustancias como la [[insulina]] o algunos [[antibióticos]].
El lanzamiento comercial de insulina recombinada para humanos en [[1982]] marcó un hito en la evolución de la biotecnología moderna.
La biotecnología encuentra sus raíces en la [[biología molecular]], un campo de estudios que evoluciona rápidamente en los [[años 1970]], dando origen a la primera compañía de biotecnología, [[Genentech]], en [[1976]].
Desde los 70s hasta la actualidad, la lista de compañías biotecnológicas ha aumentado y ha tenido importantes logros en desarrollar nuevas drogas. En la actualidad existen más de 4.000 compañías que se concentran en [[Europa]], [[Norteamérica]] y Asia-Pacífico. La biotecnología nació en Norteamérica a fines de los 70s, Europa se incorporó a su desarrollo en los [[años 1990]].
Tradicionalmente las empresas biotecnológicas han debido asociarse con farmacéuticas para obtener fondos de financiación, credibilidad y posición estratégica. Sin embargo, en los últimos años se ha intensificado la búsqueda de su propio rumbo. Una prueba de ello es el aumento de asociaciones entre empresas biotecnológicas excediendo al número de asociaciones entre empresas biotecnológicas con empresas farmacéuticas.
== 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 [[Plástico#Propiedades características|plásticos biodegradables]], [[aceite vegetal|aceites vegetales]] y [[biocombustible]]s; y cuidado medioambiental a través de la [[biorremediación]], como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se llama [[biotecnología vegetal]]. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.<ref>{{cita web|último=Ochave |primero= José María|editor=eASEAN Task Force, PNUD, APDIP |fecha=mayo 2003|url = http://www.apdip.net/publications/iespprimers/eprimer-genes.pdf|título =Genes, technology and policy|fechaacceso = 15/11/2007}}</ref>
Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y se suelen codificarse como:
* '''Biotecnología roja:''' se aplica a la utilización de biotecnología en procesos [[médico]]s. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir [[antibiótico]]s, 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 [[genoma|manipulación génica]].
* '''Biotecnología blanca:''' también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos [[industria]]les. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de [[enzima]]s como [[catalizador]]es industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando [[oxidorreductasa]]s<ref>{{cita publicación |apellido=Xu |nombre=Feng|año=2005 |título=Applications of oxidoreductases: Recent progress |revista=Industrial Biotechnology |volumen=1 |número=1 |páginas=38-50 |url=http://www.liebertonline.com/doi/abs/10.1089/ind.2005.1.38?journalCode=ind |id=doi:10.1089/ind.2005.1.38|fechaacceso=15/11/07 }}</ref>). También 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.<ref>{{cita publicación |apellido=Frazzetto |nombre=Giovanni|año=2003 |título=White biotechnology |revista=EMBO reports |volumen=4 |número=9| páginas=835-837 |url=http://www.nature.com/embor/journal/v4/n9/full/embor928.html |fechaacceso=15/11/07 }}</ref> La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.<ref>{{cita web|último=EuropaBio||url =http://www.europabio.org/white_biotech.htm|título = Industrial biotech|fechaacceso = 15/11/2007}}</ref>
* '''Biotecnología verde:''' es la biotecnología aplicada a procesos [[agrícola]]s. Un ejemplo de ello es el diseño de [[organismo modificado genéticamente|plantas transgénicas]] capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar [[plaguicida]]s, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del [[maíz Bt]]. Si los productos de la biotecnología verde como éste son más respetuosos con el medio ambiente o no, es un tema de debate.<ref>{{cita publicación |título=La biotecnología verde |revista=Biotech Magazine |número=4 |fecha=17/09/07 |url=http://www.mkm-pi.com/mkmpi.php?article493|fechaacceso=15/11/07 }}</ref>
* '''Biotecnología azul:''' también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la [[acuicultura]], cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.<ref>{{cita libro | apellidos = Comisión europea | título =[http://ec.europa.eu/maritimeaffairs/pdf/greenpaper_brochure_es.pdf Hacia una futura política marítima de la Unión: perspectiva europea de los océanos y mares]|mes=febrero|año=2006| editorial = Luxemburgo: Oficina de Publicaciones Oficiales de las Comunidades Europeas|id=ISBN 92 79 01821 3}}</ref>
=== Biorremediación y biodegradación ===
{{AP|Biorremediación|AP2=Biodegradación}}
La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados [[microorganismo]]s para limpiar un sitio contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad [[catabolismo|catabólica]] de los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos. En el ámbito de la microbiología ambiental, los estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigación ''in silico'' ampliando el panorama de las redes [[metabolismo|metabólicas]] y su regulación, así como pistas sobre las vías moleculares de los procesos de degradación y las estrategias de adaptación a las cambiantes condiciones ambientales. Los enfoques de genómica funcional y metagenómica aumentan la comprensión de las distintas vías de regulación y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologías de biorremediación y los procesos de biotransformación.<ref name=Diaz>{{cita libro | autor = Diaz E (editor). | título = Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology | edición = 1st ed. | editorial = Caister Academic Press | año = 2008 | url = http://www.horizonpress.com/biod | id = [http://www.horizonpress.com/biod ISBN 978-1-904455-17-2]}}</ref>
Los entornos maritimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regiones costeras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de la contaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran en el medio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradación de [[hidrocarburo]]s llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclásticas (HCB).<ref name=chapter9>{{cita libro | urlcapítulo = http://www.horizonpress.com/biod|autor=Martins VAP et al|año=2008|capítulo=Genomic Insights into Oil Biodegradation in Marine Systems|título=Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology|editorial=Caister Academic Press|id=[http://www.horizonpress.com/biod ISBN 978-1-904455-17-2]}}</ref> Además varios microorganismos como ''[[Pseudomonas]]'', ''[[Flavobacterium]]'', ''[[Arthrobacter]]'' y ''[[Azotobacter]]'' pueden ser utilizados para degradar petróleo.<ref>{{cita web|último=Harder |primero= E |url = http://www.virtualsciencefair.org/2004/hard4e0/public_html/backres.html|título = The Effects of Essential Elements on Bioremediation |fechaacceso = 16/11/2007}}</ref> El derrame del barco petrolero [[Exxon Valdez]] en [[Alaska]] en 1989 fue el primer caso en el que se utilizó biorremediación a gran escala de manera exitosa, estimulando la población bacteriana suplementándole [[nitrógeno]] y [[fósforo]] que eran los limitantes del medio.<ref>{{cita web|último=U.S. Environmental Protection Agency |url = http://www.epa.gov/history/topics/valdez/01.htm|título = Bioremediation of Exxon Valdez Oil Spill |fecha=31/07/89|fechaacceso = 16/11/2007}}</ref>
=== Bioinformática ===
{{AP|Bioinformática}}
La bioinformática es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicas computacionales y hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala."<ref>{{cita web|último=Gerstein |primero= Mark|editor=[[Universidad de Yale]] |url = http://www.primate.or.kr/bioinformatics/Course/Yale/intro.pdf|título = Bioinformatics: Introduction |fechaacceso = 16/11/2007}}</ref> La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la [[genómica funcional]], la [[genómica estructural]] y la [[proteómica]], y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica.
=== Bioingeniería ===
La ingeniería biológica o [[bioingeniería]] es una rama de [[ingeniería]] que se centra en la biotecnología y en las [[Biología|ciencias biológicas]]. Incluye diferentes disciplinas, como la [[ingeniería bioquímica]], la [[ingeniería biomédica]], la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los principios tradicionales de la ingeniería.
Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas de producción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos y jurídicos. Debido a que las [[patentes]] y los sistemas de regulación (por ejemplo, la [[FDA]] en EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.
Existe un creciente número de empresas de biotecnología y muchas universidades de todo el mundo proporcionan programas en bioingeniería y biotecnología de forma independiente.
== Ventajas y riesgos ==
=== Ventajas ===
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 [[plaga]]s así como por factores ambientales.<ref>{{cita publicación
| autor = E. Schnepfm ''et al.''| título = [http://mmbr.asm.org/cgi/content/full/62/3/775?maxtoshow=&HITS=&hits=&RESULTFORMAT=1&andorexacttitle=and&fulltext=bacillus+thuringiensis+plants&andorexactfulltext=and&searchid=1&FIRSTINDEX=0&sortspec=relevance&resourcetype=HWCIT Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins]| año = 1998| publicación = ''Microbiology and Molecular Biology Reviews''| volumen = ''32''
| número =3| id = ISSN 1098-5557}}</ref>
* Reducción de [[pesticida]]s. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud.<ref>{{cita libro| autor = Agrios, G.N. | título =Plant Pathology |edición= 5ta. ed. | año = 2005 | editorial = Elsevier Academic Press | id = ISBN 0-12-044564-6}}</ref>
* Mejora en la [[nutrición]]. Se puede llegar a introducir [[vitamina]]s<ref name="ye2000">Ye et al. 2000. La ingeniería genética para dar al [[endosperma]] de arroz de un camino de síntetis de la provitamina A beta-caroteno. ''[[Science]]'' 287 (5451): 303-305 PMID 10634784</ref> y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos.
* Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.<ref>{{cita publicación| autor = E. S. Lipinsky| título = [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/199/4329/644?maxtoshow=&HITS=&hits=&RESULTFORMAT=1&andorexacttitle=and&fulltext=euphorbia+biomass&andorexactfulltext=and&searchid=1&FIRSTINDEX=0&sortspec=relevance&resourcetype=HWCIT Fuels from biomass: Integration with food and materials systems]| año = 1978| publicación = ''Science''| volumen = ''199''| número =4329| id = ISSN 0036-8075}}</ref>
La aplicación de la biotecnología presenta [[riesgo]]s que pueden clasificarse en dos categorías diferentes: los efectos en la salud de los monos que son los humanos y de los animales y las consecuencias [[medio ambiente|ambientales]].<ref name="FAO biotec" /> Además, existen riesgos de un uso éticamente cuestionable de la biotecnología moderna.<ref name="Iañez bioet">Iáñez Pareja, Enrique. (2005) [http://www.robertexto.com/archivo7/biotec_y_socie.htm ''Biotecnología, Etica y Sociedad'']. Instituto de Biotecnología. [[Universidad de Granada]], [[España]]. (Publicado el 2005-02-15)</ref> (ver: [[Consecuencias imprevistas]]).
=== Riesgos para el medio ambiente ===
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* [[James D. Watson|Watson]] y [[Francis Crick|Crick]] - Descubridores de la estructura del [[ADN]].
* [[George Wells Beadle|Beadle]] y [[Edward Lawrie Tatum|Tatum]] - Descubridores de que los rayos X producían mutaciones en mohos y tras varios experimentos llegaron a la hipótesis "un gen, una enzima".
== Estudios universitarios ==
Hasta hace unos años, la biotecnología era una rama especial de la biología, pero actualmente, existen estudios específicos en este campo. En el caso de España el plan de estudios abarca asignaturas tales como:
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* [[Bioquímica]] ([[ingeniería bioquímica]])
* [[Biorreactor]]es
* [[Estadística]]
* [[Química]] general
* [[Química orgánica]]
* [[Termodinámica]], [[cinética química]], [[dinámica química]]
* [[Matemáticas]]
* Física de los procesos biológicos
* Técnicas instrumentales (básicas y avanzadas)
* [[Informática]]
* [[Bioinformática]]
* [[Genética]]
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* [[Fisiología animal]]
* [[Fisiología vegetal]]
* [[Microbiología]]
* [[Biotecnología microbiana]] ó Microbiología Industrial
* [[Genética molecular]] (ingeniería genética molecular)
* Aspectos legales y sociales de la biotecnología
* [[Agricultura|Cultivos]] [[célula|celulares]]
* [[Inmunología]]
* [[Proteómica]]
* [[Virología]]
* [[Enzimología]]
* [[Biología Molecular]]
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== Referencias ==
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