Biotecnología Esencial: Conceptos Clave, Tipos y Aplicaciones de la Ingeniería Genética

Biotecnología: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones

La biotecnología se define como la utilización de un ser vivo o parte de él para la transformación de una sustancia en un producto de interés.

Etapas de la Biotecnología

Históricamente, la biotecnología se ha desarrollado en dos grandes etapas:

1. Biotecnología Tradicional

   En esta etapa, no se utilizan técnicas de manipulación directa del ADN. Se basa en el uso de seres vivos naturales para la obtención de productos de interés o el aumento de la producción. Estos seres vivos se seleccionan mediante técnicas de selección artificial.

   Ejemplos cotidianos de procesos biotecnológicos tradicionales incluyen la elaboración de cerveza, pan y yogur.

   Aplicaciones de la Biotecnología Tradicional:

   • Industria Ganadera: Selección de individuos para mejorar la especie.
   • Industria Alimentaria:
     • Pan (utilización de levaduras para la fermentación de la harina).
     • Yogur, queso, embutidos.
   • Industria Farmacéutica: Utilización de microorganismos para la obtención de medicamentos y productos químicos.

2. Biotecnología Moderna

   Desarrollada a partir del conocimiento de la estructura del ADN, esta etapa implica la manipulación del ADN de los organismos utilizados. Requiere el uso de técnicas de ingeniería genética para la obtención de individuos que den lugar a productos de interés o a la mejora de la producción.

   Aplicaciones de la Biotecnología Moderna:

   • Industria Ganadera: Desarrollo de resistencia a plagas, a bajas temperaturas, variación de salinidad, mayor producción, resistencia a herbicidas.
   • Industria Farmacéutica: Creación de organismos genéticamente modificados (OGM) capaces de formar moléculas que no les son propias.
   • Medicina: Diagnóstico de enfermedades, curaciones y comparación del ADN de un individuo con otro para su modificación.
   • Medio Ambiente: Recuperación de suelos contaminados, generación de energía a partir de aguas residuales, degradación de residuos tóxicos.

Ingeniería Genética: Manipulación del ADN

La ingeniería genética es el conjunto de técnicas utilizadas en la manipulación del ADN. Esto puede incluir:

• Quitar uno o más genes.
• Añadir más moléculas.
• Clonar células, individuos u organismos genéticamente modificados.

La técnica de obtención de proteínas mediante ingeniería genética sigue estos pasos:

1. Selección y obtención del gen de interés.
2. Identificación y preparación de un vector (generalmente un plásmido).
3. Formación de un ADN recombinante.
4. Selección de una célula anfitriona (huésped) para introducir el ADN recombinante.
5. Síntesis y obtención de las proteínas correspondientes al gen manipulado.

ADN Recombinante: Creación y Clonación

El proceso para la creación y clonación de ADN recombinante implica los siguientes pasos:

1. Se localiza el cromosoma donde está el gen a clonar y se selecciona un vector adecuado.
2. Se aísla el material genético de la célula animal (que contiene el gen de interés) y el de la bacteria (que contiene el plásmido vector).
3. Se fragmenta el ADN de la célula animal y el plásmido bacteriano utilizando enzimas de restricción.
4. El gen aislado se une al plásmido mediante enzimas ligasas, formando el ADN recombinante.
5. Se introduce el ADN recombinante en otra bacteria (célula anfitriona). Esta bacteria se reproduce, generando clones portadores del ADN recombinante.

Terapia Génica: Corrección de Defectos Genéticos

La terapia génica es un tratamiento médico que consiste en manipular la información genética de células enfermas para corregir un defecto genético. Esto se logra con la ayuda de vectores adecuados, como los virus modificados. La técnica principal utilizada es la recombinación genética.