1.La biotecnología es un área multidisciplinaria, que emplea la biología, química y procesos, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Karl Ereky, en 1919.
Una definición de biotecnología aceptada internacional mente es la siguiente:
La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos
2. Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la terapia génica.
* Biotecnología blanca: conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). 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 deshechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
* Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de 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 plaguicidas, 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.
* 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.
3.
VentajasEntre 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 plagas así como por factores ambientales. * Reducción de pesticidas. 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. * Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas 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.
Riesgos
A la fecha no se ha demostrado ningún riesgo proveniente de un OGM que esté a escala comercial. Esto ha sido posible, gracias a que se realizan estudios exhaustivos sobre el nuevo OGM. El área encargada de realizar estos análisis se denomina bioseguridad.
Los análisis que se realizan tienen dos objetivos principales, determinar que no hay riesgo para la salud human ni sobre el ambiente. Por ello, es necesario que se evalué el OGM en las diferentes etapas de generación, paso a paso. Si asumimos que hemos generado una petunia que tendrá flores de color amarrillo fosforescente, fenotípicamente deberá ser idéntica a la petunia no transformada, salvo por el color de la flor. A continuación se debe evaluar a pequeña escala, ya no en invernadero, para determinar si tiene algún impacto sobre el ambiente. En esta etapa se hacen estudios muy detallados, analizando desde la dispersión del polen a la misma especie u otra cercana hasta estudios de la rizósfera (suelo y bacterias que viven en el), con el fin de determinar si hubiesen cambios.
Si este producto fuese para consumo humano, entonces aún se deben presentar más análisis, que implican verificar que no se va a generar una nueva toxina, proteína que genere una respuesta alergénica en la población o cambios en la composición química de la planta en general.
La medicina
4.La ingeniería genética humana es una alteración del genotipo de un individuo con el propósito de elegir el fenotipo antes de la concepción, o cambiando el fenotipo ya existente en un niño o un adulto.1 Esta ingeniería promete curar enfermedades genéticas como la fibrosis quística, e incrementar la resistencia de las personas a las enfermedades infecciosas. Se especula igualmente que la ingeniería genética podría ser además utilizada para cambiar la apariencia física, el metabolismo, e incluso mejorar las facultades mentales como la memoria y la inteligencia; aunque por ahora, estos usos se limitan a la ciencia ficción
5.Se llama EUGENESIA y se trata de la disciplina que busca aplicar las leyes biológicas de la herencia para perfeccionar la especie humana. La eugenesia supone una intervención en los rasgos hereditarios para ayudar al nacimiento de personas más sanas y con mayor inteligencia
6.Teorias de la evolucion
Lamarckismo
A comienzos del siglo XIX, el biólogo francés Jean Baptiste de Lamarck se pronunció en contra de la teoría de la generación espontánea, atribuyendo al propio organismo la facultad de reaccionar ante las influencias externas con modificaciones de su organización, alteraciones morfológicas o estructurales. Para él, los animales, que cuentan con una cierta inteligencia, se transforman debido a la influencia de sus costumbres y de sus esfuerzos. En el caso de las plantas, sin “inteligencia”, evolucionan como consecuencia de una necesidad impuesta por el entrono. Un carácter adquirido puede heredarse si se repite en número suficiente de generaciones como consecuencia de sus costumbre, pero puede desaparecer si no se usa.
Darwinismo
En el siglo XIX, el biólogo inglés Charles Darwin realizó un viaje a América del Sur, Australia y África para observar las variaciones de las especies, escribiendo a su conclusión un libro titulado “El origen de las especies”. En él expuso que el origen de las distintas especies de seres vivos se debía a transformaciones de otras especies preexistentes, siendo corroborada dicha teoría por los fósiles de las especies intermedias. A este lento proceso de evolución lo denominó, junto con Alfred Russel Wallace, selección natural. Este mecanismo conlleva, según efectos ambientales como falta de recursos, cambios geológicos o interacción entre especies, a un grado variable de éxito reproductivo entre los individuos de una población de organismos con rasgos diferentes y heredables.
Gregor Mendel
Mendel fue el primero en formular con precision una nueva teoria de la herencia. Las leyes de mendel son un conjunto de reglas basicas sobre la transmision por herencia de las caracteristicas de los organismos padres a sus hijos.
7.Gregor Mendel
(Johann Gregor o Gregorio Mendel; Heizendorf, hoy Hyncice, actual República Checa, 1822 - Brünn, hoy Brno, id., 1884) Monje y botánico austriaco que formuló las leyes de la herencia biológica que llevan su nombre. Sus rigurosos experimentos sobre los fenómenos de la herencia en las plantas constituyen el punto de partida de la genética, una de las ramas fundamentales y emblemáticas de la biología moderna.
Su padre era un veterano de las guerras napoleónicas, y su madre, la hija de un jardinero. Tras una infancia marcada por la pobreza y las penalidades, en 1843 Johann Mendel ingresó en el monasterio agustino de Königskloster, cercano a Brünn, donde tomó el nombre de Gregor y fue ordenado sacerdote en 1847.
En el siglo XVIII se había desarrollado ya una serie de importantes estudios acerca de hibridación vegetal, entre los que destacaron los llevados a cabo por Kölreuter, W. Herbert, C. C. Sprengel y A. Knight, y, ya en el siglo XIX, los de Gärtner y Sageret (1825). La culminación de todos estos trabajos corrió a cargo, por un lado, de Ch. Naudin (1815-1899) y, por el otro, de Gregor Mendel, quien llegó más lejos que Naudin.
Las tres leyes descubiertas por Mendel se enuncian como sigue: según la primera, cuando se cruzan dos variedades puras de una misma especie, los descendientes son todos iguales; la segunda afirma que, al cruzar entre sí los híbridos de la segunda generación, los descendientes se dividen en cuatro partes, de las cuales tres heredan el llamado carácter dominante y una el recesivo; por último, la tercera ley concluye que, en el caso de que las dos variedades de partida difieran entre sí en dos o más caracteres, cada uno de ellos se transmite con independencia de los demás.
Para realizar sus trabajos, Mendel no eligió especies, sino razas autofecundas bien establecidas de la especie Pisum sativum. La primera fase del experimento consistió en la obtención (mediante cultivos convencionales previos) de líneas puras constantes y en recoger de manera metódica parte de las semillas producidas por cada planta. A continuación cruzó estas estirpes, dos a dos, mediante la técnica de polinización artificial. De este modo era posible combinar, de dos en dos, variedades distintas que presentan diferencias muy precisas entre sí (semillas lisas-semillas arrugadas; flores blancas-flores coloreadas, etc.).
Las leyes de Mendel
Las leyes mendelianas de la herencia establecen la forma en que se transmiten ciertos caracteres de los seres orgánicos de una generación a otra. Mendel formuló estas leyes a partir de una serie de experimentos realizados entre 1856 y 1865 que consistieron en cruzar dos variedades de guisantes y estudiar determinados rasgos: el color y la ubicación de las flores en la planta, la forma y el color de las vainas de guisantes, la forma y el color de las semillas y la longitud de los tallos de las plantas.
El método que utilizó Mendel fue transferir el polen (células sexuales masculinas) del estambre (órgano reproductor masculino) de una planta de guisantes al pistilo (órgano reproductor femenino) de una segunda planta de guisantes. Como ejemplo de estos experimentos, supongamos que se recoge el polen de una planta de guisantes con flores rojas y se fecunda con él una planta de guisantes con flores blancas. El objetivo de Mendel era saber de qué color serían las flores de la descendencia de estas dos plantas.
En una segunda serie de experimentos, Mendel estudió los cambios que se producían en la segunda generación. Es decir, supongamos que se cruzan dos descendientes del primer cruzamiento rojo/blanco. ¿Qué color tendrían las flores en esta segunda generación de plantas? Como resultado de sus investigaciones, Mendel definió tres leyes generales sobre la forma en que se transmiten los rasgos de una generación a la siguiente en las plantas de guisantes.
La primera ley de Mendel es denominada ley de los caracteres dominantes o de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial. Si se cruza una línea pura de guisantes de semilla lisa con otra de semilla rugosa, los individuos de la primera generación filial o F1 son todos uniformes; en este caso se parecen todos a uno de los progenitores, el de semilla lisa. El mismo Mendel denominó dominante al carácter que prevalece en el híbrido, y recesivo al que no se manifiesta en él. Posteriormente se vio que la dominancia es un hecho común pero no universal. Muchas veces hay herencia intermedia, porque los híbridos presentan un aspecto intermedio. En otros casos, la situación es de codominancia.
La segunda ley es la ley de la segregación. Si se plantan las semillas de los híbridos de la primera generación filial (F1) y se deja que se autofecunden, se obtiene la segunda generación filial o F2, pudiéndose observar que la proporción entre lisas y rugosas es de 3:1, en el caso de monohibridismo con dominancia. Dicho de otro modo, aparecen en la generación siguiente tres cuartas partes de la descendencia con el carácter dominante (semilla lisa) y una cuarta parte con el carácter recesivo (semilla rugosa). En los casos de monohibridismo con herencia intermedia y de codominancia hay tres tipos de individuos similares a un progenitor, en la proporción de 1:2:1.
Segunda ley de Mendel: con dominancia (izq.) y con herencia intermedia (der.)
En la época de Mendel no se conocía la biología molecular; lo que en la actualidad se denomina gen es lo que Mendel en su día denominó factor hereditario: una unidad biológica responsable de la transmisión de rasgos genéticos. Mendel supuso que los caracteres alternativos están determinados por estos "factores hereditarios", que se transmiten a través de los gametos, y que cada factor puede existir en dos formas alternativas o alelos (liso/rugoso, rojo/blanco...); supuso asimismo que cada individuo posee dos genes para cada carácter. Se denomina homocigoto al individuo que tiene dos alelos idénticos para un determinado carácter, y heterocigoto al que los tiene distintos. De la reaparición de los caracteres de los progenitores en la segunda generación, Mendel concluyó la ley de la segregación, que postula que los dos factores (genes) para cada carácter no se mezclan ni fusionan de ninguna manera, sino que se segregan en el momento de la formación de los gametos.
La tercera ley, llamada ley de la transmisión independiente o de la independencia de los caracteres, postula que los genes para distintos caracteres se heredan de forma independiente. Puede servir de ilustración el experimento en que Mendel cruzó plantas de semillas lisas y amarillas y plantas de semillas rugosas y verdes. Después de una primera generación filial en que todos los individuos híbridos son uniformes porque repiten las características del progenitor doble dominante, la segunda generación se compone de cuatro clases de individuos (liso y amarillo, liso y verde, rugoso y amarillo, y rugoso y verde) en una proporción de 9:3:3:1. Esta ley se deriva del hecho de que Mendel estudió, sin saberlo, caracteres libres; no tiene valor universal, porque muchos caracteres están ligados a otros y su segregación no es independiente, como puede constatarse para los caracteres diferentes que encierra un mismo cromosoma.
La aplicación de las tres leyes de Mendel permite predecir las características que presentará la descendencia de progenitores de composición genética conocida. Supongamos una planta de guisantes en la que ambos alelos del gen para el color de la flor llevan el código rojo. Una manera de representar esta situación es escribir RR, lo que indica que ambos alelos (R y R) tienen el código de color rojo. Sin embargo, otro gen podría tener una combinación diferente de alelos, como ocurre en Rr. En este caso, R significa color rojo, y r "color no rojo" o, lo que es lo mismo, "color blanco"; la flor será roja porque, por la primera ley, el carácter dominante se impone al recesivo.
8.Los organismos manipulados genéticamente (OMG) también llamados “transgénicos” son organismos nuevos creados en laboratorio, cuyas características se han alterado mediante la inserción de genes de otras especies. Por ejemplo, se inserta el gen de resistencia al frío del salmón en papa para buscarle resistencia a heladas, o genes de bacterias en maíz para darle resistencia a ciertas plagas. Estas alteraciones no ocurren en la naturaleza, rompen las barreras naturales entre especies y traen muchos riesgos.
una de las ventajas de los productos transgenicos es que se desarrollan mucho mas rapido que los convencionales y perduran muchisimo mas tiempo... la unica falta es que no proporcionan la misma calidad como en el caso de los alimentos.. al ser modificados geneticamente pierden parte de su contenido nutricional y por ende no nos brindan a nosotros los consumidores los valores nutricionales que necesitamos
9.La transgénesis se puede definir como la introducción de ADN extraño en un genoma, de modo que se mantenga estable de forma hereditaria y afecte a todas las células en los organismos multicelulares. Generalmente, en animales, el ADN extraño, llamado transgen, se introduce en cigotos, y los embriones que hayan integrado el ADN extraño en su genoma, previamente a la primera división , producirán un organismo transgénico; de modo que el transgén pasará a las siguientes generaciones a través de la línea germinal (gametos).
Entre las aplicaciones de los animales transgénicos se pueden destacar:
La posibilidad de estudiar a nivel molecular el desarrollo embrionario y su regulación.
Manipular de forma específica la expresión génica in vivo.
Estudiar la función de genes específicos.
Poder utilizar a mamíferos como biorreactores para la producción de proteínas humanas.
La corrección de errores innatos de metabolismo mediante terapia génica
