La biotecnología es la rama de la biología que desarrolla tecnologías de organismos vivos, o materia prima a partir de ellos, a partir de procesos biomoleculares y celulares, para crear o modificar productos y solucionar problemas de la sociedad.
Ejemplos de productos y métodos creados a partir de las ciencias biológicas aplicadas son:
- Vacunas;
- Antibióticos;
- Clonación;
- Transgénicos;
- Fertilización in vitro.
Tipos de biotecnología
Para facilitar la identificación, la Biotecnología se clasifica en 10 colores según el área de operación.
- biotecnología roja: tecnologías desarrolladas para la medicina y la salud humana.
- biotecnología blanca: tecnologías para mejorar los procesos industriales.
- biotecnología verde: tecnologías para la agricultura.
- biotecnología azul: tecnologías para el aprovechamiento de los recursos marinos.
- Biotecnología amarilla: tecnologías para la nutrición y la producción de alimentos.
- biotecnología gris: tecnologías para la protección y restauración del medio ambiente.
- biotecnología marrón: tecnologías para el tratamiento de suelos.
- biotecnología dorada: tecnologías para bioinformática y nanobiotecnología.
- biotecnología púrpura: tecnologías para la propiedad intelectual y la bioseguridad.
- biotecnología negra: tecnologías utilizadas como armas biológicas.
Importancia de la biotecnología
Aunque los seres humanos han estado utilizando la biotecnología durante miles de años, utilizando, por ejemplo, microorganismos para hacer pan, bebidas y quesos, el conocimiento en diversas áreas científicas revolucionó la forma de manipular los organismos para obtener determinados productos y Demanda judicial.
El desarrollo de la biotecnología, con el apoyo de la Microbiología, Biología Molecular, Genética, Ingeniería e Informática, entre otras áreas, es importante para:
- Prevenir enfermedades, reduciendo la gravedad y la fatalidad;
- Diagnosticar enfermedades a tiempo y salvar vidas;
- Disminuir costos, simplificar y acelerar la producción industrial;
- Crear plantas e insumos con características deseables para incrementar el rendimiento agrícola.
Cabe señalar que estos ejemplos están relacionados con las áreas de mayor desarrollo en Biotecnología, pero su importancia no se limita a eso.
Aplicaciones biotecnológicas
Las aplicaciones más importantes de la biotecnología están relacionadas con el campo de la medicina, además de la agricultura y la producción de alimentos, y también en el medio ambiente.
En medicina:
- Producción de insulina, medicamentos y vacunas;
- Manipulación de animales, como cerdos, para utilizar órganos en trasplantes;
- Producción de anticuerpos en el laboratorio para pacientes con un sistema inmunológico deficiente;
- Terapia génica para el tratamiento de enfermedades como el cáncer, neurológicas y cardiovasculares, cuyos tratamientos convencionales no resultan eficaces;
- Investigación con células madre con fines terapéuticos.
En la agricultura:
- Producción de insumos, tales como: fertilizantes, semillas y plaguicidas;
- Mejoramiento genético vegetal;
- Procesamiento de alimentos: alimentos transgénicos
en el ambiente:
- Biorremediación: según el tipo de contaminación y las condiciones ambientales, se utilizan diferentes técnicas para reducir o eliminar la contaminación en el ambiente;
- Bioconversión de residuos agrícolas;
- Producción de biocombustibles a partir de organismos vivos o residuos vegetales;
- Producción de plástico biodegradable a partir de microalgas.
Aprender más sobre Biorremediación.
Historia de la biotecnología
En la antigüedad, hace más de 4000 años, ya se utilizaban técnicas de manipulación de seres vivos para obtener ciertos resultados; por ejemplo, para hacer vino o pan, donde la clave es la fermentación realizada por microorganismos, levaduras.
Inicio de la microbiología
Con el desarrollo de las distintas áreas científicas, fue posible comprender cómo se desarrollaban los procesos. A finales del siglo XIX, los estudios microbiológicos de Louis Pasteur le llevaron a descubrir la fermentación en sus experimentos.
Descubrimiento de moléculas de ADN
Con eso, la gente dejó de creer en la generación espontánea y la atención se centró en el estudio de los microorganismos y la teoría celular.
Los científicos James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins fueron galardonados con el Premio Nobel en 1962 por describir la estructura de la molécula de ADN en el año 1953 en la revista naturaleza.
El modelo presentado por la pareja se basó en información de Erwin Chargaff sobre bases nitrogenadas utilizando la técnica de cromatografía y en las imágenes de difracción de rayos X obtenidas por Rosalind Franklin.
Ingeniería genética y ADN recombinante
Los estudios se profundizaron y en 1978, 3 investigadores fueron nuevamente galardonados con el Premio Nobel por aislar enzimas de restricción, la base de la técnica del ADN recombinante.
Lea sobre la generación espontánea en Origen de la vida.
Biotecnología en Medicina
Laboratorio de Investigaciones Biológicas.
Los objetivos iniciales de la biotecnología moderna se centraron en cuestiones de salud humana y animal, con el uso de microorganismos para fabricar medicamentos.
Sin embargo, las técnicas se han diversificado mucho y en la actualidad existen muchas posibilidades de aplicación, tanto dentro de la medicina como en otras áreas.
Es de destacar que la investigación comenzó a desarrollarse en los laboratorios de las universidades y centros públicos de investigación, sin embargo, actualmente los que dominan el La investigación y el mercado de la biotecnología son empresas privadas, grandes multinacionales farmacéuticas y agroquímicas, por lo que los valores y objetivos son diferentes.
Aplicaciones de la ingeniería genética
Son muchas las biotecnologías utilizadas en el sector de la salud, que es una de las mayores áreas de aplicación de estas técnicas en Brasil.
Los órganos de animales se utilizan para trasplantes, producción de insulina y vacunas mediante la técnica del ADN recombinante, entre otros para la producción de fármacos, hormonas y anticuerpos.
Muy controvertidos son los enfoques relacionados con clonación, que involucra cuestiones éticas.
Asimismo, se ha continuado la investigación y se aplica a la clonación reproductiva, en casos de infertilidad o para prevenir enfermedades futuras, y clonación terapéutica, lo que apunta al tratamiento de enfermedades degenerativas utilizando células madre, como una ventaja del método.
También lea sobre terapia de genes.
Biotecnología en la agricultura
Cultivo de tejidos vegetales.
En el sector agrícola y alimentario son los usos más antiguos de la biotecnología, por ejemplo, cuando el ser cruces entre especies vegetales para obtener otras variedades o mejorar los resultados de cosecha.
"Revolución verde"
En la segunda mitad del siglo XX un modelo desarrollado principalmente en EE. UU., Se internacionalizó a través de la denominada “revolución verde”.
En Brasil, desde la década de 1960 en adelante, siguiendo los moldes de la "revolución verde", se empezaron a producir transformaciones en el medio rural, cuyos objetivos eran: modernizar el sector agrícola, aumentar la oferta de alimentos y productos para la exportación, y también liberar mano de obra para ser utilizada por el sector urbano-industrial.
Tecnologías importadas que se desarrollaron para climas templados y no para ecosistemas tropicales, donde los suelos son muy diferentes y hay mayor biodiversidad, como la Brasil.
Organismos genéticamente modificados (OGM) y transgénicos
La producción de transgénicos es una realidad y los principales alimentos modificados son el maíz, la soja y el trigo.
LA Soja, por ejemplo, está presente en la mayoría de los alimentos industrializados en diversas formas, es uno de los principales alimentos transgénicos y esta información no siempre se transmite correctamente al consumidor.
Biotecnología ambiental
El uso de biotecnologías ambientales son formas de revertir una situación creada por los seres humanos y que está creciendo a nivel mundial, la producción de residuos de diversas actividades seres humanos.
Es una forma de utilizar procesos naturales controlados para mejorar el estado de ecosistemas contaminados o crear soluciones biodegradables que eviten la contaminación.
Así, se utilizan seres vivos: bacterias, algas, plantas, entre otros, para realizar procesos tales como fermentación, respiración aeróbica y anaeróbica y controlar la contaminación de un particular ambiente.
Otra aplicación interesante de la biotecnología en el ámbito medioambiental es la reutilización de residuos agrícolas (como el bagazo de caña de azúcar), o efluentes sólidos (aguas residuales) para la producción de energía y biocombustibles.
¿Ventaja o desventaja?
Muchas de las aplicaciones de la biotecnología pueden ser beneficiosas para la humanidad, pero generan controversias sobre las consecuencias sobre la salud humana y animal, los impactos ambientales y la sociedad. Lo cierto es que todavía no se sabe seguro los efectos a largo plazo.
Beneficios de la biotecnología
- Aumento de la producción de alimentos, principalmente motivado por la posibilidad de acabar con el hambre en el mundo;
- Posibilidad de obtener alimentos más nutritivos con propiedades medicinales;
- Técnicas terapéuticas para enfermedades que aún no tienen cura, como el cáncer, o cuyos tratamientos no son tan efectivos;
- Producción de fármacos, además de hormonas, anticuerpos e insulina;
- Uso de biorremediación para controlar y eliminar la contaminación en los ambientes;
- Producción de productos biodegradables para reducir la contaminación ambiental;
Impactos negativos
- Uso intensivo de pesticidas y fertilizantes inorgánicos;
- Interferencia en el equilibrio de la naturaleza;
- Creación de semillas genéticamente modificadas (infértiles);
- "Contaminación genética", ya que no es posible controlar los efectos de la propagación de organismos genéticamente modificados en el medio ambiente;
- Los alimentos transgénicos pueden causar alergias, entre otros daños.
- Cuestiones éticas relacionadas con la clonación de seres vivos;
- La producción de células madre produce estrés celular que puede conducir al envejecimiento prematuro, entre otros;
