LA BIOTECNOLOGÍA

BIOTECNOLOGÍA
Se trata de un conjunto de técnicas y procesos que es empleado a los microorganismos con el fin de obtener productos, bienes o servicios de utilidad para el ser humano. Se incluyen algunos procesos tradicionales de elaboración de bebidas alcohólicas, productos lácteos y técnicas modernas de bioquímica, microbiología, inmunología, etc. Las aplicaciones de la biotecnología abarca numerosos campos, por lo que se clasifica en: roja (empleada en medicina), verde (procesos agrícolas y ganaderos), azul (biotecnología acuática y marina) y blanca (biotecnología industrial). 

La ingeniería genética es el conjunto de procesos y técnicas que permite la manipulación de los genes de un organismo. Una de sus aplicaciones más utilizadas es que forman organismos transgénicos. A esta tecnología se le llama también del ADN recombinante, ya que este es el nombre que recibe el ADN formado por la unión de fragmentos procedentes de organismos distintos. Precisa de dos herramientas básicas:

• Endonucleasas de restricción: se trata de enzimas bacterianas capaces de reconocer una determinada secuencia de ADN y cortarlo entre determinados pares de bases. De esta manera, se forman fragmentos de ADN cuyos extremos están formados por ADN monocatenario llamado extremo cohesivo. 

• ADN ligasas: enzimas capaces de unir los extremos cohesivos de los fragmentos de ADN producidos por las endonucleasas.

Con el fin de obtener ADN recombinante, se cortan diferentes moléculas de ADN con la misma enzima de restricción. Los fragmentos obtenidos se ponen en contacto junto a ligasas, que los unen al azar.

CRISPR
El sistema CRISPR/Cas9 se utiliza en la edición de genes. Es un sistema inmune procariota contra fagos y plásmidos extraños que se ha adaptado para la edición genética. Consta de una gran precisión y potencialidad. Otras técnicas de edición que se emplean actualmente son ZFN y TALEN.
-La clonación del ADN se utiliza para poder modificar genéticamente un organismo receptor mediante otro donante es preciso disponer de muchas copias del gen de interés. Una forma clásica de obtenerlas es la clonación de ADN. Para clonar un gen debe introducirse en una célula que lo mantenga y lo replique. Para ello se necesita un vector de clonación. La clonación génica permite obtener genotecas de ADN, secuenciar genomas, obtener proteínas recombinantes, terapia génica, etc. además, existen diversos tipos de vectores de clonación, entre ellos virus y plásmidos. Los plásmidos son los más utilizados en bacterias, se recombinan con el gen de interés y con un marcador, como un gen de resistencia a antibióticos. El plásmido recombinante se introduce en bacterias mediante transformación.

• La reacción en cadena de la polimerasa se asemeja a la replicación del ADN celular, pero in vitro y sin células. Esta tecnología es capaz de obtener millones de copias de un fragmento de ADN en muy poco tiempo (amplificación del ADN). Para ello se requiere el ADN a amplificar, cebadores, los 4 tipos de desoxirribonucleótidos trifosfato (ATP, GTP, CTP, TTP) y una ADN polimerasa. Cada ciclo consta de tres etapas: desnaturalización, hibridación y síntesis de ADN.

• Otras técnicas de clonación de ácidos nucleicos: las más utilizadas son la LAMP y la NASBA. Ambas tienen la ventaja de realizarse a temperatura constante, por lo que es más sencilla y rápida, aunque se precisan cebadores muy específicos y en mayor número.

• Algunos organismos genéticamente modificados son las bacterias y levaduras transgénicas. Se obtienen mediante plásmidos. En las bacterias se insertan por transformación. En levaduras mediante un gen artificial. Los animales y plantas transgénicos son mucho más difíciles de conseguir ya que es más complicado introducir genes en sus células. Pueden darse: quimeras transgénicas u organismos transgénicos (animales y plantas). Su aplicación se da en biofarmacia, alimentos y mejora vegetal/animal, defensa del medio ambiente y biorremediación, investigación biológica/médica, obtención de órganos para xenotrasplantes, etc. 

GENÓMICA

La biotecnología genómica tiene como principal objetivo secuenciar el genoma de las especies vivas. El Proyecto Genoma Humano permitió secuenciar todo el ADN humano y descubrir muchas de sus características.

BIOÉTICA
Los increíbles avances en biotecnología han llevado a plantearse cuestiones éticas muy profundas sobre su utilización y consecuencias para la humanidad. Podría emplearse para discriminar personas en función de sus características genéticas. La reproducción asistida y el uso de la clonación con fines reproductivos o, incluso, terapéuticos, desata mucho debate y controversia entre numerosos colectivos.

Fuentes: BioGeo, Libro de 2º Bachillerato de Biología editorial Bruño