3.14: Aplicaciones Biotecnológicas
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Desarrollar mejores cultivos es un aspecto significativo de la biotecnología. Los cultivos que sean resistentes al daño de insectos o sequías deben tener un papel importante en el futuro del mundo. Y todo empieza en el laboratorio.
Aplicaciones de la Biotecnología
Los métodos de biotecnología pueden ser utilizados para muchos propósitos prácticos. Se utilizan ampliamente tanto en medicina como en agricultura. Para ver cómo se puede utilizar la biotecnología para resolver delitos, vea el video “Justice DNA—Freing the Inocencio” en el siguiente enlace:www.pubinfo.vcu.edu/secretsof... list_frame.asp.
Aplicaciones en Medicina
Además de la terapia génica para trastornos genéticos, la biotecnología puede ser utilizada para transformar bacterias de manera que sean capaces de producir proteínas humanas. La siguiente figura muestra cómo se hace esto para producir una citocina, que es una proteína pequeña que ayuda a combatir infecciones. Las proteínas elaboradas por la bacteria se inyectan en personas que no pueden producirlas por mutaciones.
Ingeniería Genética Bacterias para Producir una Proteína Humana Las bacterias pueden ser modificadas genéticamente para producir una proteína humana, tal como una citocina. Una citocina es una proteína pequeña que ayuda a combatir las infecciones.
La insulina fue la primera proteína humana que se produjo de esta manera. La insulina ayuda a las células a tomar la glucosa de la sangre. Las personas con diabetes tipo 1 tienen una mutación en el gen que normalmente codifica para la insulina. Sin insulina, su glucosa en sangre sube a niveles nocivamente altos. En la actualidad, el único tratamiento para la diabetes tipo 1 es la inyección de insulina de fuentes externas. Hasta hace poco, no había forma conocida de producir insulina fuera del cuerpo humano. El problema se resolvió mediante la clonación de genes. El gen de la insulina humana fue clonado y utilizado para transformar células bacterianas, que luego podrían producir grandes cantidades de insulina humana.
Farmacogenómica
Sabemos que, gracias a nuestro ADN, cada uno de nosotros es un poco diferente. Algunas de esas diferencias son obvias, como el color de ojos y cabello. Otros no son tan obvios, como cómo reaccionan nuestros cuerpos ante la medicación. Los investigadores comienzan a analizar cómo adaptar los tratamientos médicos a nuestros perfiles genéticos, en un campo relativamente nuevo llamado farmacogenómica. Algunos de los mayores avances han sido en el tratamiento del cáncer. Para obtener información adicional sobre esta “medicina personalizada”, escuche www.kqed.org/quest/radio/pers... ed-medicinay ver www.kqed.org/quest/blog/2009/... ized-medicine/.
Biología Sintética
Imagínese células vivas que actúan como dispositivos de memoria, biocombustibles que se elaboran a partir de levadura, o un receptor de luz tomado de algas que hace fotografías en un plato de bacterias. El nuevo campo de la biología sintética está haciendo que la biología sea más fácil de diseñar para que nuevas funciones puedan derivarse de los sistemas vivos. Descubre las herramientas que utilizan los biólogos sintéticos y las cosas emocionantes que están construyendo en www.kqed.org/quest/television... tetic-biología.
Aplicaciones en Agricultura
La biotecnología se ha utilizado para crear cultivos transgénicos. Los cultivos transgénicos se modifican genéticamente con nuevos genes que codifican rasgos útiles para los humanos. El diagrama de la Figura siguiente muestra cómo se crea un cultivo transgénico. Puedes conocer más sobre cómo los científicos crean cultivos transgénicos con la animación interactiva “Engineer a Crop: Transgene Manipulation” en este enlace: http://www.pbs.org/wgbh/harvest/engineer/transgen.html.
Creando un Cultivo Transgénico. Un cultivo transgénico es modificado genéticamente para ser más útil para los humanos. La bacteria transfiere el fragmento de ADN-T (del plásmido Ti) con el gen deseado al genoma nuclear de la planta huésped.
Los cultivos transgénicos se han creado con una variedad de rasgos diferentes, como producir más alimentos, mejor sabor, sobrevivir a la sequía y resistir plagas de insectos. Los científicos incluso han creado un tomate púrpura transgénico que contiene un compuesto que combate el cáncer y otros que tienen altos niveles de antioxidantes (ver Figura a continuación). Consulte http://extension.oregonstate.edu/...tomato-debuts - 'indigo-rose' para más información. Para conocer cómo los científicos han utilizado la biotecnología para crear plantas que puedan crecer en suelos salados, vea el video “Sal de la Tierra - Ingeniería de Plantas Tolerantes a Sal” en este enlace: http://www.sosq.vcu.edu/videos.aspx.
Tomate Morado Transgénico. Un tomate morado se modifica genéticamente para contener un compuesto que combate el cáncer. Un gen para el compuesto se transfirió a tomates rojos normales.
La biotecnología en la agricultura se discute en http://www.youtube.com/watch?v=IY3mfgbe-0c (6:40).
Aplicaciones en Ciencias Forenses
La biotecnología también ha tenido tremendos impactos en las ciencias forenses. Can DNA Demand a Verdict (http://learn.genetics.utah.edu/content/science/forensics/) discute cómo se utiliza el análisis de ADN para resolver delitos. Consulte también Electroforesis en Gel en https://www.youtube.com/watch?v=Pk5hCRE_28g para ver cómo la biotecnología ayuda a resolver delitos.
Resumen
- La biotecnología puede ser utilizada para transformar bacterias de manera que sean capaces de producir proteínas humanas, como la insulina.
- También se puede utilizar para crear cultivos transgénicos, como los cultivos que producen más alimento o resisten plagas de insectos.
Explora más
Explorar más I
Utilice este recurso para responder a las preguntas que siguen.
- Biotecnología Moderna en www.biotechlearn.org.nz/theme... _biotecnología.
- Dar un ejemplo de biotecnología temprana.
- Dar un ejemplo de biotecnología moderna.
- Describir un uso de la biotecnología en:
- medicina,
- agricultura,
- forense.
Explora más II
- Craig Venter en http://www.youtube.com/watch?v=Ce8ZVyUqY-I
Revisar
- ¿Qué son los cultivos transgénicos?
- Hacer un diagrama de flujo que describa los pasos involucrados en la creación de un cultivo transgénico.
- Explique cómo las bacterias pueden ser modificadas genéticamente para producir una proteína humana.