miércoles, 3 de diciembre de 2008

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:


Bioquímica (ingeniería bioquímica)

Biorreactores

Estadística

Química orgánica

Termodinámica y cinética química

Matemáticas

Informática

Bioinformática

Genética

Fisiología animal

Fisiología vegetal

Microbiología


Genética molecular

Cultivos celulares

Inmunología

Proteómica

Virología

Enzimología

Biología Molecular

Personajes influyentes en la Biotecnología

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 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.
La aplicación de la biotecnología presenta
riesgos que pueden clasificarse en dos categorías diferentes: los efectos en la salud humana y de los animales y las consecuencias ambientales.Además, existen riesgos de un uso éticamente cuestionable de la biotecnología moderna.

Riesgos para el medio ambiente

Entre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM. Esto que podría dar lugar, por ejemplo, al desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.
Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen
toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como aves y mariposas, por plantas con genes insecticidas.
También se puede perder
biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente".

Riesgos para la salud

Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas.
Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal.
Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en cuatro grupos:
Agente biológico del grupo 1: aquél que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.
Agente biológico del grupo 2: aquél que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz.
Agente biológico del grupo 3: aquél que puede causar una enfermedad grave en el hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que se propague a la colectividad y existiendo generalmente una profilaxis o tratamiento eficaz.
Agente biológico del grupo 4: aquél que causando una enfermedad grave en el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.

Preocupaciones éticas y sociales

Los avances en genética y el desarrollo del Proyecto Genoma Humano, en conjunción con las tecnologías reproductivas, han suscitado preocupaciones de carácter ético sobre las cuales aún no hay consenso.
Reproducción asistida del ser humano. Estatuto ético del embrión y del feto. Derecho individual a procrear.
Sondeos genéticos y sus posibles aplicaciones discriminatorias: derechos a la intimidad genética y a no saber predisposiciones a enfermedades incurables.
Modificación del
genoma humano para "mejorar" la naturaleza humana.
Clonación y el concepto de singularidad individual ante el derecho a no ser producto del diseño de otros.
Cuestiones derivadas del
mercantilismo de la vida (p. ej., patentes biotecnológicas).
Reconociendo que los problemas éticos suscitados por los rápidos adelantos de la ciencia y de sus aplicaciones tecnológicas deben examinarse teniendo en cuenta no sólo el respeto debido a la
dignidad humana, sino también la observancia de los derechos humanos, la Conferencia General de la UNESCO aprobó en octubre de 2005 la Declaración Universal sobre Bioética y Derechos Humanos.

Biorremediación y biodegradación.


La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un sitio contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad 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 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.

Antecedentes.

La historia de la biotecnología puede dividirse en cuatro períodos.El primero corresponde a la era anterior a Pasteur y sus comienzos se confunden con los de la humanidad. En esta época, la biotecnología se refiere a las prácticas empíricas de selección de plantas y animales y sus cruzas, y a la fermentación como un proceso para preservar y enriquecer el contenido proteínico de los alimentos. Este período se extiende hasta la segunda mitad del siglo XIX y se caracteriza como la aplicación artesanal de una experiencia resultante de la práctica diaria. Era tecnología sin ciencia subyacente en su acepción moderna. La segunda era biotecnológica comienza con la identificación, por Pasteur, de los microorganismos como causa de la fermentación y el siguiente descubrimiento por parte de Buchner de la capacidad de las enzimas, extraídas de las levaduras, de convertir azúcares en alcohol. Estos desarrollos dieron un gran impulso a la aplicación de las técnicas de fermentación en la industria alimenticia y al desarrollo industrial de productos como las levaduras, los ácidos cítricos y lácticos y, finalmente, al desarrollo de una industria química para la producción de acetona, "butanol" y glicerol, mediante el uso de bacterias.
La tercera época en la historia de la biotecnología se caracteriza por desarrollos en cierto sentido opuestos, ya que por un lado la expansión vertiginosa de la industria
petroquímica tiende a desplazar los procesos biotecnológicos de la fermentación, pero por otro, el descubrimiento de la penicilina por Fleming en 1928, sentaría las bases para la producción en gran escala de antibióticos, a partir de la década de los años cuarenta. Un segundo desarrollo importante de esa época es el comienzo, en la década de los años treinta, de la aplicación de variedades híbridas en la zona maicera de los Estados Unidos ("corn belt"), con espectaculares incrementos en la producción por hectárea, iniciándose así el camino hacia la "revolución verde" que alcanzaría su apogeo 30 años más tarde.
La cuarta era de la biotecnología es la actual. Se inicia con el descubrimiento de la doble
estructura axial del ácido "deoxi-ribonucleico" (ADN) por Crick y Watson en 1953, seguido por los procesos que permiten la inmovilización de las enzimas, los primeros experimentos de ingeniería genética realizados por Cohen y Boyer en 1973 y aplicación en 1975 de la técnica del "hibridoma" para la producción de anticuerpos "monoclonales", gracias a los trabajos de Milstein y Kohler.

Lactobacilos ¿Qué son y para qué sirven?


Son bacterias "amistosas”, con forma de bacilos (bastones), y sin movimiento propio, capaces de generar un equilibrio de la microflora bacteriana desde donde se aíslan, protegiéndonos contra potenciales invasores dañinos que se inhalan o ingieren, favoreciendo así la salud del hombre o animal que los posea.Probiótico es una palabra de origen griego que significa "a favor de la vida". Bajo este concepto se denomina a los preparados que contienen bacterias benéficas y que al incorporarlos en los procesos de elaboración de productos lácteos, embutidos y nutracéuticos, mejoran su calidad y desplazan a bacterias patógenas, que pudieran originar enfermedades en los consumidores. Administrados a humanos y animales, los probióticos favorecen el equilibrio microbiano en la piel, tracto respiratorio, digestivo y genitourinario. En Chile, el estudio y desarrollo de probióticos es aún incipiente.Los invitamos a conocer el microscópico mundo de los lactobacilos a través del desarrollo de un experimento

¿Biolixiviación?






Bacterias Mineras: comen piedras y liberan metales

Chile es y ha sido un gran productor y exportador de cobre, tanto así que a este mineral se le llamaba el “sueldo de Chile”. Antiguamente, luego de procesar el cobre de mejor ley, el material sobrante se acumulaba por no conocerse técnicas rentables de recuperación de las riquezas allí encerradas.A comienzos de la década de 1970 se comenzó a experimentar en Chuquicamata con unas bacterias capaces de obtener cobre de pilas de ripio que contenían mineral de muy baja ley y que no era posible extraerlo con los métodos tradicionales. Se estudió el fenómeno en terreno, se aislaron y cultivaron estos microorganismos para luego sembrarlos en las pilas de ripio, mejorando el proceso que se daba en forma natural. Actualmente un 5% del cobre que se produce en Chile se logra a través de la Biolixiviación, y el gran desafío es incrementar significativamente la producción mediante este proceso de bajo costo. Esto se podrá conseguir conociendo mejor estas bacterias y haciendo su función más eficiente en el proceso biotecnológico.

Glosario Biotecnológico.


  • Ácidos Nucleicos: Biomoléculas formadas por nucleótidos. Está presente en todas las células y constituye la base material de la herencia. Existen dos tipos, el ácido desoxirribonucleico, ADN, y el ácido ribonucleico, ARN.

  • ADN, Ácido Desoxirribonucleico: Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es desoxirribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, timina, citosina y guanina. El ADN codifica la información para la reproducción y funcionamiento de las células y para la replicación de la propia molécula de ADN.

  • ADN recombinante: Molécula de ADN formada por combinación de fragmentos de ADN de orígenes diferentes. La proteína que codifica éste es una proteína recombinante.

  • ARN, Ácido Ribonucleico: Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN.

  • Biodiversidad: Conjunto de todas las especies de plantas y animales, su material genético y los ecosistemas de los que forman parte.

  • Bioética: Disciplina científica que estudia los aspectos éticos de la medicina y la biología en general, así como las relaciones del hombre con los restantes seres vivos. Se basa en cuatro principios fundamentales: beneficencia, autonomía, no maleficencia y justicia.

  • Bioinformática: Técnica de investigación en que confluyen las posibilidades de la informática y los conceptos de la biología. Muy utilizada en genómica.

  • Biolixiviación: También llamada Lixiviación Bacteriana, es un proceso natural de disolución selectiva, que resulta de la acción de un grupo de bacterias que oxidan minerales sulfurados para su alimentación, permitiendo la liberación de los metales contenidos en ellos.

  • Biomedicina: Área de investigación que sigue un camino ascendente desde el fenotipo hasta el genotipo, desde la expresión de un gen en una proteína hasta el papel que ésta desempeña en una vía metabólica. la Biomedicina fundamenta su existencia en el soporte que proporciona el conocimiento de los procesos biológicos a nivel molecular para entender las manifestaciones clínicas de una patología.

  • Biominería: Es la aplicación de agentes biológicos y el desarrollo de nuevas tecnologías con soporte genómico y bioinformático en la minería.

  • Bioseguridad: Políticas, reglas y procedimientos adoptados para garantizar una adecuada protección de la salud y seguridad de la población, un máximo respeto por la dignidad del ser humano y la salvaguarda del medio ambiente, facilitando el desarrollo de actividades o negocios vinculados a la biotecnología, así como el derecho a la información de consumidores y ciudadanos.

  • Biotecnología Moderna: Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos en usos específicos. (Convenio sobre Diversidad Biológica de las Naciones Unidas, 1992).

  • Biotecnología Tradicional: Uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Son las tecnologías y procedimientos fruto del conocimiento y experimentación realizada de forma colectiva y acumulativa de generación en generación por agricultores y productores que involucran el uso y procesamiento de plantas, animales y microorganismos, partes de ellos o sus derivados, para la obtención de diferentes productos utilizados en la alimentación, medicina y otros usos culturales.

  • Células Madre: Célula precursora que sufre división y da lugar a diferentes linajes de células diferenciadas.

  • Células Somáticas: Cualquier célula del cuerpo, excepto los gametos.

  • Clonación: El proceso de producción asexual de un grupo de células (clones), genéticamente idénticas, a partir de un mismo ancestro.

  • Clonación Celular: Proceso de multiplicación de células genéticamente idénticas, a partir de una sola célula.

  • Clonación de Plantas: Método de multiplicación de plantas in vitro o in vivo por reproducción asexual que resulta en la formación de clones.

  • Clones: Grupo de células o de organismos de idéntica constitución genética entre sí y con el antepasado común del que proceden por división binaria o por reproducción asexual.

  • Embriogénesis Somática: (en plantas) Formación in vitro de plantas a partir de tejido vegetal.

  • Silenciamiento y Activación de Genes: Proceso que permite "conectar" o "desconectar" genes, haciendo que ciertos genes se activen o se silencien para producir o dejar de producir ciertas proteínas.

  • Silvicultura Clonal: Cultivo de árboles a través de la clonación de plantas.

¿Qué es el ADN?...¿Dónde puedes encontrarlo?

El ADN es la huella digital de la vida ya que determina las características de todos los organismos vivos. El ADN se compone de un abecedario de cuatro letras, nucleótidos, que se llaman A, T, C y G. El orden del abecedario determina las características de los organismos vivos, como el orden de las letras en nuestro abecedario determina las palabras.Cada célula en el cuerpo humano contiene más de 3 billones de letras y la única diferencia entre los organismos vivos es la cantidad y el orden del abecedario de ADN.

¿Quieres saber más?
Cada célula contiene casi 3 metros de ADN. En un almuerzo promedio, te comes aproximadamente 55.000.000 de células o cerca de 150.000 Km de ADN, ajeno a tu propio ADN.

martes, 2 de diciembre de 2008

historia de la biotecnologia...

8000 a. C.: Recolección de semillas para replantación.[5] Evidencias de que en Mesopotamia se utilizaba crianza selectiva en ganadería.

6000 a. C.: Medio Oriente, utilización de levadura en la elaboración de cerveza.

4000 a. C.: China, fabricación de yogur y queso por fermentación láctica utilizando bacterias.

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 plantas, las que fueron pasadas a las futuras generaciones.

1861: Louis Pasteur define el rol de los microorganismos y establece la ciencia de la microbiología.

1880: Se descubren los microorganismos.

1919: Karl Ereky, ingeniero 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 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 derivada de la biotecnología. Su nombre comercial Humulina®, de la compañía 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.

2004: La ONU y el Gobierno de Chile organizan el Primer Foro Global de Biotecnología, en la Ciudad de Concepción, Chile (2 al 5 de marzo).

La Biotecnologia es...


La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Karl Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.