Universidad nacional j.f.s.c ingeniera metalrgica ii ciclo

Es latecnologabasada en labiologa, especialmente usada enagricultura,farmacia,ciencia de los alimentos,medio ambienteymedicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias comobiologa,bioqumica,gentica,virologa,agronoma,ingeniera,fsica,qumica,medicinayveterinariaentre otras. Tiene gran repercusin en lafarmacia, lamedicina, lamicrobiologa, laciencia de los alimentos, lamineray laagricultura, entre otros campos. Para la Organizacin de la Cooperacin y el Desarrollo Econmico (OCDE) define la biotecnologa como la "aplicacin de principios de la ciencia y la ingeniera para tratamientos de materiales orgnicos e inorgnicos por sistemas biolgicos para producir bienes y servicios"Probablemente el primero que us este trmino fue elingenierohngaroKroly Ereki, en1919, quien la introdujo en su libroBiotecnologa en la produccin crnica y lctea de una granexplotacin agropecuaria. Segn elConvenio sobre Diversidad Biolgicade1992, la biotecnologa podra definirse como "toda aplicacin tecnolgica que utilice sistemas biolgicos y organismos vivos o sus derivados para la creacin o modificacin de productos o procesos para usos especficos".El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnologa del Convenio sobre la Diversidad Biolgicadefine labiotecnologa modernacomo la aplicacin de:Tcnicasin vitrodecido nucleico, incluidos elcido desoxirribonucleico(ADN)recombinantey la inyeccin directa de cido nucledo enclulasuorgnulos, oLa fusin de clulas ms all de lafamiliataxonmicaque superan las barrerasfisiolgicasnaturales de lareproduccino de la recombinacin y que no son tcnicas utilizadas en la reproduccin yseleccin tradicional.

La biotecnologa tiene aplicaciones en importantes reas industriales como lo son la atencin de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemploplsticos biodegradables,aceites vegetalesybiocombustibles; y cuidado medioambiental a travs de labio remediacin, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso especfico de plantas en la biotecnologa se llamabiotecnologa vegetal. Adems se aplica en la gentica para modificar ciertos organismos.6Las aplicaciones de la biotecnologa son numerosas y suelen clasificarse en:Biotecnologa roja:se aplica a la utilizacin de biotecnologa en procesosmdicos. Algunos ejemplos son la obtencin de organismos para producirantibiticos, el desarrollo devacunasms seguras y nuevos frmacos, los diagnsticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de laingeniera genticapara curar enfermedades a travs de lamanipulacin gnica.

Biotecnologa blanca: tambin conocida como biotecnologa industrial, es aquella aplicada a procesosindustriales. Un ejemplo de ello es la obtencin de microorganismos para producir un producto qumico o el uso deenzimascomocatalizadoresindustriales, ya sea para producir productos qumicos valiosos o destruir contaminantes qumicos peligrosos (por ejemplo utilizandooxidorreductasas7). Tambin se aplica a los usos de la biotecnologa en laindustria textil, en la creacin de nuevos materiales, como plsticos biodegradables y en la produccin de biocombustibles. Su principal objetivo es la creacin de productos fcilmente degradables, que consuman menos energa y generen menos desechos durante su produccin.8La biotecnologa blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.

Biotecnologa verde:es la biotecnologa aplicada a procesosagrcolas. Un ejemplo de ello es la obtencin deplantas transgnicascapaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnologa verde produzca soluciones ms amigables con el medio ambiente que los mtodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniera gentica en plantas para expresarplaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicacin externa de los mismos, como es el caso delmaz Bt.10La biotecnologa se ha convertido en una herramienta en diversas estrategias ecolgicas para mantener o aumentar sustancialmente recursos naturales como los bosques. En este sentido los estudios realizados con hongos de carcter micorrzico permiten implementar en campo plntulas de especies forestales con micorriza, las cuales presentaran una mayor resistencia y adaptabilidad que aquellas plntulas que no lo estn.

Biotecnologa azul:tambin llamada biotecnologa marina, es un trmino utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnologa en ambientes marinos y acuticos. An en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para laacuicultura, cuidados sanitarios, cosmtica y productos alimentarios. Dejando aparte el hecho ya reseado de que las tcnicas biotecnolgicas (principalmente las genticas) encuentran su primera utilidad en el avance de las propias Ciencias de la Vida, desde el punto de vista de su aplicacin comercial e industrial, podemos decir que el campo de utilidad es inmenso.

Aplicaciones teraputicasproductos farmacuticos: antibiticos

vacunas

hormonas

terapias gnicas

Diagnsticosdiagnsticos para salud humana

diagnsticos para agricultura y ganadera

ensayos para calidad de alimentos

ensayos para calidad ambiental

Alimentacinmejora de procesos tradicionales de obtencin de alimentos y bebidas

nuevos alimentos y bebidas

nutracuticos: alimentos con perfiles determinados de nutrientes, y para la mejora de la salud

aditivos alimentarios

Medio ambientetratamiento de residuos urbanos, agrcolas e industriales

biorremedio y biorreparacin

produccin de energa a partir de biomasa

No podemos olvidar que muchas de las biotecnologas de las que nos beneficiamos son muy antiguas, y que en ellas se est logrando una fase de madurez auspiciada por los nuevos adelantos tcnicos (p. ej., la tecnologa de las fermentaciones). De hecho, muchas de las innovaciones que se estn produciendo no son tanto de nuevosproductoscuanto de mejoras en losprocesos. De cualquier manera, ya estamos viendo la entrada de nuevos productos, en forma de nuevos frmacos y de plantas transgnicas con caractersticas novedosas. Dejando aparte las tecnologas de fabricacin de vacunas, la mayor parte de las otras reas biotecnolgicas requieren producir grandes cantidades de sustancias, del orden de kilogramos a toneladas, por lo que uno de los principales aspectos es el del "escalado" a esas grandes cantidades. Esto supone un gran reto a los ingenieros, ya que deben disear fermentadores de gran tamao, donde hay que controlar diversos parmetros, como pH, temperatura, oxgeno y otros gases, etc. La tecnologa de fermentacin cobr mpetu a partir de los aos 40 del siglo XX, cuando se comenzaron a fabricar antibiticos y otras molculas (cidos orgnicos, hormonas, enzimas, polisacridos, etc) por medio de microorganismos. Por lo tanto, aunque la atencin pblica se ha centrado en la moderna biotecnologa que usa tcnicas de ADN recombinante, no podemos olvidar que ya antes exista otra biotecnologa, que hoy sigue pujante, y que se puede beneficiar de los nuevos enfoques.Las biotecnologas, al usar catalizadores biolgicos que funcionan a bajas temperaturas y materias primas renovables, pueden contribuir a una economa ms "verde" (ecolgicamente sustentable). Se espera que puedan sustituir a procesos qumicos contaminantes.

En los paises con condiciones climticas apropiadas (p.ej., en los trpicos), la produccin y uso de biomasa puede presentar muchas ventajas. La obtencin de energa de biomasa (p ej. residuos celulsicos) es una gran promesa para evitar la dependencia de combustibles fsiles en ciertas partes del mundo.

Los altos costes (econmicos y ecolgicos) de las energas tradicionales pueden suponer un incentivo para buscar en la biotecnologa procesos de produccin ms rentables. Si adems, se incluyen en los procesos industriales los costes ecolgicos (hasta ahora tenidos como "externalidades" por la teora econmica tradicional), las alternativas de base biolgica pueden ser ms favorables que muchas contaminantes que se estn empleando.

Los incentivos son an mayores en el caso de la produccin de sustancias de alto valor aadido, como diagnsticos y productos teraputicos, para las que las biotecnologas permiten abrir nuevos mercados muy atractivos, con productos destinados a mejorar la salud y calidad de vida de la poblacin.

La biorremediacin es el proceso por el cual son utilizadosmicroorganismospara limpiar un sitio contaminado. Los procesos biolgicos desempean un papel importante en la eliminacin de contaminantes y la biotecnologa aprovecha la versatilidadcatablicade los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos. En el mbito de la microbiologa ambiental, los estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigacinin silicoampliando el panorama de las redesmetablicasy su regulacin, as como pistas sobre las vas moleculares de los procesos de degradacin y las estrategias de adaptacin a las cambiantes condiciones ambientales. Los enfoques de genmica funcional y metagenmica aumentan la comprensin de las distintas vas de regulacin y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologas de biorremediacin y los procesos de biotransformacin.12Los entornos martimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petrleo en regiones costeras y en mar abierto son difciles de contener y sus daos difciles de mitigar. Adems de la contaminacin a travs de las actividades humanas, millones de toneladas de petrleo entran en el medio ambiente marino a travs de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fraccin del petrleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradacin dehidrocarburosllevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclsticas (HCB).13Adems varios microorganismos comoPseudomonas,Flavobacterium,ArthrobacteryAzotobacterpueden ser utilizados para degradar petrleo.14El derrame del barco petroleroExxon ValdezenAlaskaen 1989 fue el primer caso en el que se utiliz biorremediacin a gran escala de manera exitosa, estimulando la poblacin bacteriana suplementndolenitrgenoyfsforoque eran los limitantes del medio.

La ingeniera biolgica obioingenieraes una rama deingenieraque se centra en la biotecnologa y en lasciencias biolgicas. Incluye diferentes disciplinas, como laingeniera bioqumica, laingeniera biomdica, la ingeniera de procesos biolgicos, la ingeniera de biosistemas, laingeniera bioinformtica, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biolgicas y los principios tradicionales de la ingenieras clsicas como la qumica o la informtica.Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biolgicos de laboratorio a escalas de produccin industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestin, econmicos y jurdicos. Debido a que laspatentesy los sistemas de regulacin (por ejemplo, laFDAen EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnologa, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.Existe un creciente nmero de empresas de biotecnologa y muchas universidades de todo el mundo proporcionan programas en bioingeniera y biotecnologa de forma independiente. Entre ellas destacan las de la especialidad deIngeniera Bioinformtica.Este es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biolgicos usando tcnicas computacionales propias de laIngeniera Informtica. Esa interdisciplinareidad hace que sea posible la rpida organizacin y anlisis de los datos biolgicos. Este campo tambin puede ser denominado biologa computacional, y puede definirse como, "la conceptualizacin de la biologa en trmino de molculas y, a continuacin, la aplicacin de tcnicas informticas para comprender y organizar la informacin asociada a estas molculas, a gran escala."16La bioinformtica desempea un papel clave en diversas reas, tales como lagenmica funcional, lagenmica estructuraly laprotemica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnologa y la farmacutica. sin embargo hay muchas ciencias importantes,

VENTAJAS

Entre las principales ventajas de la biotecnologa se tienen:Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando ms alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas porenfermedadoplagasas como por factores ambientales.17Reduccin depesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se est contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daos ambientales y a la salud.18Mejora en lanutricin. Se puede llegar a introducirvitaminas19y protenas adicionales en alimentos as como reducir los alergenos y toxinas naturales. Tambin se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliara a los pases que tienen menos disposicin de alimentos.Mejora en el desarrollo de nuevos materiales. La aplicacin de la biotecnologa presentariesgosque pueden clasificarse en dos categoras diferentes: los efectos en la salud de los humanos y de los animales y las consecuenciasambientales. Adems, existen riesgos de un uso ticamente cuestionable de la biotecnologa moderna.RIESGOS PARA EL MEDIO AMBIENTEEntre los riesgos para el medio ambiente cabe sealar la posibilidad depolinizacin cruzada, por medio de la cual elpolende los cultivosgenticamente modificados(GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas caractersticas como resistencia a losherbicidasde plantas GM a aquellas que no son GM.22Esto que podra dar lugar, por ejemplo, al desarrollo demalezams agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abiticos, trastornando el equilibrio delecosistema.4Otros riesgos ecolgicos surgen del gran uso de cultivos modificados genticamente con genes que producentoxinasinsecticidas, como el gen delBacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones deinsectosexpuestas a cultivos GM. Tambin puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, comoavesymariposas, por plantas con genes insecticidas.22Tambin se puede perderbiodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeo nmero de cultivos modificados genticamente".4En general los procesos de avance de la frontera agrcola en reas tropicales y subtropicales suelen generar impactos ambientales negativos, entre otros: procesos de erosin de los suelos mayor que en reas templadas y prdida de la biodiversidad.RIESGOS PARA LA SALUDExisten riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestosalergnicosde una especie a otra, lo que podra dar lugar a reacciones alrgicas imprevistas.4Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la poblacin humana o animal.23Los agentes biolgicos se clasifican, en funcin del riesgo de infeccin, en cuatro grupos:24Agente biolgico del grupo 1: aquel que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.Agente biolgico del grupo 2: aquel 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 biolgico del grupo 3: aquel 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 biolgico del grupo 4: aquel 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.DESVENTAJASLos procesos de modernizacin agrcola, adems del aumento de la produccin y los rendimientos, tienen otras consecuencias.Una de ellas es la disminucin de la mano de obra empleada por efectos de la mecanizacin; esto genera desempleo y xodo rural en muchas reas.Por otro lado, para aprovechar las nuevas tecnologas se requieren dinero y acceso a la tierra y al agua. Los agricultores pobres que no pueden acceder a esos recursos quedan fuera de la modernizacin y en peores condiciones para competir con las producciones modernas.

Gregor Mendel- Describi lasleyes de Mendel, que rigen laherencia gentica.

Pasteur- Realiz descubrimientos importantes en el campo de lasciencias naturales, principalmente enqumicaymicrobiologa- Describicientficamenteel proceso depasteurizaciny la imposibilidad de lageneracin espontneay desarroll diversasvacunas, como la de larabia.

Franklin,WatsonyCrick- Descubridores de la estructura delADN.

BeadleyTatum- Descubridores de que los rayos X producan mutaciones en mohos y tras varios experimentos llegaron a la hiptesis "un gen, una enzima".

Tradicionalmente, la manera de mejorar genticamente los organismos industriales reposaba en:La induccin de mutaciones (con mutgenos), seguida de seleccin o rastreo de los mejores mutantes. La bsqueda de mejoras en la produccin de protenas (incluyendo enzimas) es ms fcil que la de la produccin de otras molculas (polisacridos, antibiticos, aminocidos, etc), porque cada protena depende normalmente de un solo gen, mientras que los metabolitos se sintetizan por rutas complejas donde intervienen varias enzimas, cada una sintetizada por un gen diferente, y con regulaciones a menudo complicadas.en los protocolos de seleccin, se suele aplicar una presin selectiva que favorece el crecimiento del tipo de mutantes buscados, en detrimento del resto de microorganismos

en los protocolos de rastreo (screening, en ingls) crecen todos los microorganismos, pero se pueden identificar las variantes deseadas sobre la base de que presentan ciertas caractersticas que las diferencian de las dems

la mezcla de genomas mediante fenmenos de sexualidad, o parasexualidad (las bacterias no tienen sexo, pero algunas tienen fenmenos parasexuales como la conjugacin, que se pueden aprovechar para transferir material gentico de unas cepas a otras).

Algunos inconvenientes de estas tcnicas tradicionales de mejora:los programas de mejora suelen ser muy largos y tediosos, y a menudo no dan los resultados deseados

el efecto principal de la mutagnesis es originar mutaciones aleatorias en el organismo, la mayor parte de las cuales son negativas para su supervivencia, o empeoran algunas de sus caractersticas originales. Raramente se dan mutaciones que conducen a la aparicin de propiedades nuevas positivas, y en todo caso, el proceso de su bsqueda es a menudo muy complicado. Adems, incluso cuando se selecciona un tipo estimado adecuado, a menudo presenta otras mutaciones que son negativas (p. ej., haciendo que crezca ms lentamente, o que sea ms sensible a factores ambientales)

lo anterior obliga a trasladar la mutacin "positiva" a un fondo gentico distinto (normalmente una cepa silvestre o que ya haba sido seleccionada como buena en un programa anterior). Esto complica y alarga la mejora gentica, e incluso en algunos organismos no se logra la adecuada introgresin de ese rasgo en la cepa deseada.

frecuentemente los organismos seleccionados para la produccin acumulan mutaciones desconocidas que no se caracterizan

muchos microorganismos industriales carecen de ciclos sexuales, lo que dificulta e incluso impide transferir rasgos tiles de modo sencillo, dejando como nica alternativa la mutagnesis y seleccin

en las especies dotadas de sexualidad, la mejora por recombinacin gentica est limitada al cruce entre razas de la misma especie, o de especies compatibles

Pero la llegada de la Ingeniera gentica ha supuesto la superacin de muchos problemas que tena la mejora clsica, sobre todo en aquellos microorganismos que carecen de sexualidad. Adems, permite mejoras menos aleatorias y ms precisas, transfiriendo genes de cualquier origen al organismo donde queremos expresarlos.

Aunque la Gentica es la base de toda la Biologa, su desarrollo como ciencia es de los ms tardos. Veamos esquemticamente algunos eventos esenciales para entender el surgimiento de la tecnologa del ADN recombinante:A partir de 1865, Mendel establece las bases de la gentica. En sus famosos experimentos con el guisante, descubri el modo de transmisin de ciertos caracteres desde una generacin a las siguientes, y su "mezcla" en el aporte materno y paterno.

Los hallazgos de Mendel permanecieron en el olvido hasta 1900, cuando sus leyes son redescubiertas por Correns, De Vries y Tschermarck.

En 1909 se acua el trmino "gen" (o gene) para referirse a la entidad hipottica responsable de los rasgos observables.

En 1913 se obtiene el primer mapa gentico, con 6 genes.

En 1920 Morgan y Muller establecen su Teora cromosmica de la herencia: los genes, localizados en los cromosomas, son las autnticas unidades de la herencia, tanto unidades de variacin como unidades de transmisin. Es decir, la herencia presenta un doble aspecto: el de la transmisin de los caracteres (estudiado por las leyes de Mendel) y el de la expresin, es decir, el genotipo (conjunto de genes) determina el fenotipo (rasgos observables).

Pero la naturaleza del material gentico fue objeto de polmicas durante mucho tiempo, hasta que entre los aos 40 y primeros 50 una serie de autores (Avery y colaboradores, Hershey y Chase, etc.) establecen firmemente que el material de la herencia reside en el cido desoxirribonucleico (ADN; DNA).

Por esos mismos aos, Beadle y Tatum proponen la teora conocida como "un gen-una enzima", que correlaciona cada unidad gentica con el producto de su expresin, es decir cada gen se expresa como una determinada protena. Desde entonces, se produce la definitiva unin de la gentica con la bioqumica.

En 1945, Schrdinger escribe su influyente libroQu es la vida?, una visionaria fusin de la Teora de la Informacin con la Biologa, que iba a contribuir poderosamente a la naciente biologa molecular, inspirando a profesionales procedentes del campo de las ciencias qumico-fsicas.

En los 40 y 50 se produce, en efecto, un "desembarco" de fsicos y cristalgrafos en el abordaje de cuestiones biolgicas. Es la poca del florecimiento de tcnicas como la difraccin de rayos X, la ultracentrifugacin y la cromatografa.

En 1951 un joven bilogo estadounidense, James Watson, llega al laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, para pasar una estada postdoctoral. All se une al ingls Francis Crick, y 18 meses ms tarde (primavera de 1953) publican enNaturesu modelo tridimensional de la doble hlice del ADN.El modelo explicaba simultneamente la herencia y la expresin del material gentico. ste consiste en un lenguaje basado en cuatro "letras", las cuatro bases nitrogenadas adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

Se abra en principio una nueva manera de estudiar la base gentica de los seres vivos: de dentro (genotipo) a fuera (fenotipo), al revs de lo que se vena haciendo desde Mendel (la observacin de la transmisin del genotipo permita inferencias sobre el genotipo).

A continuacin se abre un decenio llamado a menudo la "Edad de Oro de la Biologa Molecular", que pone las bases de la comprensin de los procesos bsicos de la herencia y de la expresin gentica:replicacin del ADN: papeles de la ADN-polimerasa, los cebadores (primers), el molde.

Transcripcin: una de las cadenas de ADN es copiada por la ARN-polimerasa hasta un ARN mensajero

El ARN mensajero es ledo (traducido) por los ribosomas para dar una protena. De este modo, el mensaje lineal del ADN se convierte en el mensaje tridimensional de la configuracin de la protena

El "Dogma Central" de la Biologa Molecular: la informacin fluye unidireccionalmente en sentido ADN -> ARN -> protena.

El desciframiento del cdigo gentico: el lenguaje del ADN consta de "palabras" de tres letras (nucletidos), llamadas codones. Cada codn tiene un equivalente en el lenguaje de la protena, significando uno de los 20 aminocidos. El cdigo gentico est "degenerado", es decir, tiene cierto grado de redundancia: algunos de los aminocidos pueden venir determinados por ms de un codn. Existen 64 codones, de los cuales tres carecen de sentido: no tienen equivalente aminocido, y en vez, sirven como seales de parada de la traduccin del mensajero.

Jacob y Monod estudian en profundidad un sistema de expresin y regulacin gentica en la bacteriaEscherichia coli: desarrollan su concepto del opern, como unidad de expresin y regulacin a nivel de transcripcin.

Tras la "Edad de Oro", empiezan a surgir algunas sorpresas que desafiaban ideas fuertemente establecidas:Los genes eucariticos son "discontinuos": estn compuestos por una alternancia de segmentos que entrarn a formar parte del ARNm maduro (exones) y segmentos que se eliminan (intrones). Este proceso de maduracin del ARN se denomina corte-y-empalme (splicing).

Algunos virus (retrovirus) poseen material gentico de ARN, que es convertido a ADN por una enzima llamada reversotranscriptasa.

Se confirman los tempranos (y semiolvidados) estudios de Barbara McClinctock: hay segmentos del material gentico capaces de moverse de un lado a otro de los genomas (elementos genticos transponibles). El material gentico es ms dinmico y cambiante de lo que se haba sospechado.

Pero aparte de estos avances bsicos, a finales de los aos 60, segua pendiente de plasmacin una de las expectativas abiertas por el descubrimiento de la estructura del ADN: cmo llegar a "tocar" el ADN?, cmo estudiar cada gen por separado, aislndolo fsicamente de los dems?, cmo determinar su secuencia de bases?Durante mucho tiempo, lo nico que se poda secuenciar era ARN:Desde 1964 se secuencian algunos ARN transferentes, que constan de 75 a 85 bases.

Los mtodos se fueron perfeccionando, de modo que en 1975 se pudo conocer la secuencia de un minsculo genoma: el ARN del virus bacteriano Fi-X-174 (unos 4000 nucletidos).

Sin embargo, para estudiar genes haba que ser capaces de aislarlos uno a uno a partir del cromosoma, que es demasiado grande para su manipulacin inmediata. Pero no se haban descubierto nucleasas especficas capaces de cortar en puntos determinados del ADN para generar fragmentos discretos y homogneos. Ante este estado de cosas, algunos lderes de la Edad de Oro, consideraron que los problemas bsicos de la biologa molecular estaban resueltos, y decidieron migrar a otras reas de conocimiento (biologa del desarrollo, neurobiologa, etc).Como tantas veces ocurre en la ciencia, fue una humilde lnea de investigacin bsica la que abri definitivamente el camino a la manipulacin del ADN:En 1953 se descubri el fenmeno llamado de restriccin: ciertos fagos (virus bacterianos) que parasitan aE. colipodan desarrollarse en ciertas cepas de esta bacteria, pero no podan hacerlo en otras (se dice que estn "restringidos" en determinadas cepas).

A finales de los 60, Werner Arber, en Basilea, descubre las enzimas de restriccin responsables de ese fenmeno: la cepa de bacteria restrictiva produce unas endonucleasas ("enzimas de restriccin, o restrictasas") que escinden el ADN del fago crecido en otra cepa diferente.

Esas primeras enzimas de restriccin eran inespecficas en cuanto al sitio del ADN donde cortaban, pero en 1970 Hamilton Smith, en Baltimore, descubre un nuevo tipo de enzima de restriccin totalmente especfica: capaz de reconocer una determinada secuencia de ADN, de unos pocos pares de bases, y de cortar en ambas cadenas en lugares concretos.Algunas restrictasas reconocen como secuencia diana un trecho de 4 pares de bases (pb).

Otras restrictasas reconocen secuencias de 6 pares de bases.

Se han descubierto restrictasas que cortan tras reconocer secuencias ms largas.

Las dianas de la mayora de las restrictasas de este tipo son secuencias palindrmicas, es decir, "capicas" (nota: la seala el punto de corte). Ej:

5'-GGAACC-3'3'-GGTTGG-5'

Muchas de estas restrictasas cortan en cada cadena en lugares separados del centro geomtrico de la diana (como en el ejemplo anterior), de modo que generan extremos protuberantes.

Los extremos protuberantes de distintos fragmentos de ADN generados con la misma restrictasa (incluso de fragmentos de especies distintas), tienen tendencia, al mezclarlos, a emparejarse entre s por puentes de hidrgeno (siguiendo las reglas de emparejamiento A-T y G-C).

Si ahora aadimos la enzima ADN-ligasa a la mezcla de fragmentos de ADN de orgenes diferentes, se repararn los enlaces fosfodisteres. Esto es lo que realizaron por primera vez Mertz y Davis en 1972, y enseguida se dan cuenta de que ello poda constituir la base para la produccin de molculas recombinantesin vitro, con material gentico de diferentes especies.

Pero este ADN recombinante, generado en el tubo de ensayo, es inerte, no es ms que una macromolcula hbrida que por s sola no hace nada.

Si queremos que el ADN recombinante haga algo, hay que introducirlo en clulas vivas que sean capaces de expresar su informacin gentica.

Esto nos lleva ya a la idea de lo que es la Ingeniera Gentica: la formacinin vitrode nuevas combinaciones de material gentico, por medio de la insercin de un ADN de inters en un vehculo gentico (vector), de modo que tras su introduccin en un organismo hospedero el ADN hbrido (recombinante) se pueda multiplicar, propagar, y eventualmente expresarse.

Con las tcnicas de la biotecnologa moderna, es posible producir ms rpidamente que antes, nuevas variedades de plantas con caractersticas mejoradas, produciendo en mayores cantidades, contoleranciaa condiciones adversas,resistenciaa herbicidas especficos, control de plagas, cultivo durante todo el ao.Problemasde enfermedades y control de malezas ahora pueden sertratadosgenticamente en vez de con qumicos.La ingeniera gentica (proceso de transferir ADN de un organismo a otro) aporta grandes beneficios a la agricultura a travs de la manipulacin gentica de microorganismos, plantas y animales.Una planta modificada por ingeniera gentica, que contiene ADN de una fuente externa, es un organismo transgnico. Un ejemplo de planta transgnica es el tomate que permite mantenerse durante mas tiempo en losalmacenesevitando que se reblandezcan antes de ser transportadosEn el mes de Enero del pasado ao 2000, se lleg a un acuerdo sobre elProtocolode la Bioseguridad.Europay Estados Unidos acordaron establecer medidas de control al comercio de productos transgnicos.Mas de 130 pases dieron el visto bueno al acuerdo de Montreal, sin embargo, en este acuerdo existen partes con posiciones, que si no son incompatibles, s son contradictorias en lo relativo al etiquetado y comercializacin de estos productos: De una parte encontramos a EEUU y a sus multinacionales, que acompaados por otros grandes pases exportadores de materias primas agrcolas, quieren una legislacin abierta y permisiva, en la que el mercado sea quien imponga suley. EEUU defiende el uso de la biotecnologa y pone derelievela importancia de su industria, que crea nuevos puestos detrabajoy fomenta la innovacin tecnolgica y podra acabar con el hambre del mundo. En el lado opuesto se encuentra la Unin Europea y otros pases desarrollados deAsia, que pretenden poner orden y lmite a ese comercio, empezando por un etiquetado riguroso que diferencie, tanto las materias primas como los productos elaborados en los que se incluyan organismos modificados genticamente (OMG). As mismo pretenden controlar y limitar el desarrollo de las patentes, propugnando incluso, una moratoria de 10 aos, debido a que no se conoce con certeza los verdaderos efectos de esas manipulaciones genticas sobre el resto de variedades vegetales y sobre elecosistema.Espaaha sido acusada por grupos ecologistas yorganizacionesagrarias como, COAG y UPA de ser uno de los pases ms permisivos en este aspecto. El sector ms radical lo constituye aquellos los grupos conservacionistas y colectivos cientficos que abogan por la prohibicin de cualquier tipo de alteracin de los cdigos genticos.Las multinacionales de la biotecnologa son las que, por ahora se estn llevando el gato alagua. Los cinco gigantes son: AstraZeneca. DuPont. Monsanto. Novartis. Aventis.Suponen el 60%_________________del mercado de pesticidas.23%_________________del mercado de semillas.100%_________________del mercado de semillas transgnicas.Entre loscultivos transgnicosautorizados en la Unin Europea:1. Producto EmpresaTabacoSeltaSojaMonsantoColza PGSMaz NovartisColza AgrEvoMaz (T25) AgrEvoMaz (MON 810) MonsantoMaz (MON 809) PloneerAchicoria Bejo ZadenColza AgrEvoMaz NovartisColza PGSPatata AVEBERemolacha DLF-TrifoliumClavel FlorigeneTomate ZenecaAlgodnMonsantoMaz DeKalbPatata AmylogeneClavel FlorigeneEn Europa, los casos de Soja y Maz transgnicos resultan de especial relevancia. La soja se utiliza en un 40 a 60% de los alimentos procesados: aceite, margarina, alimentos dietticos e infantiles, cerveza, etc. Espaa importa de EEUU 15 millones de toneladas, el cuarto pas importador detrs deJapn, Taiwan y Holanda.La comercializacin del maz transgnico est autorizada en EEUU, Canad, Japn y tambin en laUnin Europeadesde Enero de 1997.Qu consecuencias puede traer elconsumode plantas y alimentos transgnicos?Chinaplanea plantar tomates, arroz, pimientos y patatas por lo menos en la mitad de todas sus tierras de labor (500.000 kilmetros cuadrados) en el plazo de cinco aos. Sus investigadores analizaron el efecto de los pimientos y los tomates transgnicos en ratas de laboratorio, comparando el peso yel estadode los mismos con los de otros no alimentados, y no observaron diferencias significativas.La creacin o elaboracin de este tipo de alimentos depende del nivel de desarrollo del pas, de los intereses polticos del mismo y del grado depresinque ejerzan las grandes industrias privadas del sector. Hay un grandebateen torno a la conveniencia o no de este tipo de organismos.Entre los posibles beneficios que sus defensores alegan podemos sealar: Alimentos con ms vitaminas,mineralesy protenas, y menor contenido engrasas. Cultivos ms resistentes al ataque de virus,hongosinsectos sin la necesidad de emplear productos qumicos, lo que supone un mayorahorroeconmico y menordaoal medioambiente. Mayor tiempo de conservacin de frutas y verduras. Cultivos tolerantes al sequa yestrs(Por ejemplo, un contenido alto de sal en el suelo).Hay quien asegura que estos alimentos ponen en peligro lasaludhumana, provocando la aparicin de alergias insospechadas. Por ejemplo, se han citado casos de alergia producida por soja transgnica manipulada con genes de la nuez de Brasil o de fresas resistentes a las heladas por llevar incorporado un gen de pescado (un pez que vive en aguas rticas a bajas temperaturas) En este caso, las personas alrgicas al pescado podran sufrir unacrisisalrgica al ingerir las fresas transgnicas.Estas situaciones motivaron que organizaciones de consumidores y ecologistas pidieran que los productos elaborados con plantas transgnicas lleven la etiqueta correspondiente. Esta peticin fue concedida con la aprobacin el 15 de Mayo de 1997 del Reglamento CE n 258/97 "sobre nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios" aprobado por el Parlamento Europeo y el Consejo de la Unin Europea el 27 de Enero de 1997.En principio este Reglamento consideraba fuera de su aplicacin a los productos derivados de la soja y maz transgnicos, cuya comercializacin haba sido permitida con anterioridad, el 26 de Mayo de 1998 se aprob el Reglamento n1139/98/CE del Consejo por el que se exige el etiquetado de los alimentos e ingredientes alimentarios fabricados, total o parcialmente, a partir de maz y de semillas de soja modificados genticamente.Sin embargo esta regulacin es muy necesaria, ya que calmar, en cierto modo la alarma social existente en torno a las plantas y alimentos transgnicos. La sociedad conocer poco a poco las caractersticas de estos productos y su temor ya no podr basarse en el desconocimiento y temor a lo desconocido y novedoso, pudiendo entonces, aceptarlos o rechazarlos.

La actual biotecnologa es una empresa intensamente interdisciplinar, caracterizada por la reunin de conceptos y metodologas procedentes de numerosas ciencias para aplicarlas tanto a la investigacin bsica como a la resolucin de problemas prcticos y la obtencin de bienes y servicios.Algunas de las ramas de conocimiento implicadas en la biotecnologa:Microbiologa

Bioqumica

Gentica

Biologa celular

Qumica

Ingeniera (bio)qumica

Ingeniera mecnica

Ciencia y Tecnologa de alimentos

Electrnica

Informtica

El avance de la biotecnologa depender cada vez ms de esta colaboracin entre disciplinas, y en el uso de lenguajes y paradigmas comunes, as como en que cada tipo de especialista comprenda los logros y limitaciones de las otras ramas biotecnolgicas.

http://www.monografias.com/trabajos14/biotecnologia/biotecnologia.shtml#ixzz2YT1bBVEJ

http://es.wikipedia.org/wiki/Biotecnolog%C3%ADa

http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/introbiotec.htm

www.centrobiotecnologia.cl/index.php/que-es-la-biotecnologia

www.porquebiotecnologia.com.ar/

www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/introbiotec.html

www.lamolina.edu.pe/institutos/ibt/

www.upv.es/titulaciones/GB/indexc.html

www.ull.es/view/master/biotecnologia/Inicio/es