Fundamentos de Ingeniería Genética y Biotecnología: Conceptos y Aplicaciones

Conceptos Fundamentales en Biotecnología y Genética

Definiciones Clave

La Ingeniería Genética es una rama de la biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias específicas aprovechables por el ser humano. Consiste en aislar el gen que produce una sustancia deseada e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo y económico de manipular. De esta forma, se logra modificar las características hereditarias de un organismo de manera dirigida, alterando su material genético.

La Biotecnología, por su parte, implica la utilización de seres vivos sencillos (como bacterias y levaduras) y células eucariotas en cultivo. Su metabolismo y capacidad de biosíntesis se emplean para la fabricación de sustancias específicas de interés para el ser humano.

Aplicaciones de la Ingeniería Genética

Las aplicaciones de la ingeniería genética son diversas y de gran impacto:

1. Obtención de proteínas de interés médico: Producción de insulina, hormonas de crecimiento, vacunas, etc.
2. Mejora genética de animales y vegetales: Desarrollo de especies con características optimizadas.
3. Obtención de plantas clónicas para cultivos: Propagación masiva de plantas con rasgos deseables.
4. Obtención de bioinsecticidas: Alternativas biológicas para el control de plagas.
5. Obtención de animales y vegetales transgénicos: Organismos con genes de otras especies para adquirir nuevas propiedades.

En Animales

Obtención de órganos animales (ej. cerdos) con genes humanos para evitar el rechazo en trasplantes. Animales con carnes y huevos con menos colesterol y grasas. Pollos sin plumas para facilitar su procesamiento.

En Vegetales

Plantas resistentes a insectos, a herbicidas y a condiciones ambientales adversas. Biodegradación de residuos: Uso de microorganismos modificados para descomponer contaminantes. Secuenciación de ADN: Determinación del orden de los nucleótidos en una molécula de ADN. Terapia Génica: Manipulación de la información genética de las células enfermas para corregir un defecto o dotarlas de una nueva función.

Tipos de Herencia

Herencia Polialélica

La herencia polialélica estudia la herencia de un gen que presenta más de dos alelos (ej. los grupos sanguíneos). Al estudiarla, es crucial considerar el plasma del receptor y los glóbulos rojos del donante para asegurar la compatibilidad.

Herencia Poligénica

En la herencia poligénica, un carácter está determinado por varios genes. Estos son los únicos caracteres que pueden estar influenciados por el ambiente (conocida como herencia cuantitativa).

Variabilidad Humana

Tipos de Variabilidad

La variabilidad humana se manifiesta de diversas formas:

• Continua: Se ve influenciada por el medio ambiente, presentando un rango gradual de fenotipos.
• Discontinua: No hay influencia del ambiente; está determinada directamente por los genes, resultando en fenotipos discretos.
• Genética: Se refiere a las alteraciones en la información genética que pueden deberse a multitud de agentes. Esto es lo que conocemos como mutaciones.