1.1: Introducción a la Biotecnología

¿Qué es la Biotecnología?

De acuerdo con el Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica, la biotecnología es “cualquier aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos, organismos vivos, o derivados de los mismos, para elaborar o modificar productos o procesos para un uso específico”. El concepto de “uso específico” suele implicar una aplicación comercial o beneficio para la humanidad. La ingeniería genética, la selección artificial, la producción de antibióticos y el cultivo celular son temas actuales de estudio en biotecnología. Sin embargo, los humanos estaban usando microbios para crear productos útiles mucho antes de que Karl Ereky, un ingeniero húngaro, acuñara el término biotecnología. Algunos de los productos de esta biotecnología temprana son tan familiares como el queso, el vino, el yogur y la cerveza, que emplean microbios, como la levadura, un hongo (Figura\(\PageIndex{1}\)).

Figura\(\PageIndex{1}\): Algunos de los productos derivados del uso de procariotas en la biotecnología temprana incluyen (a) queso, (b) vino, (c) cerveza y pan, y (d) yogur. (crédito Algunos alimentos producidos por microorganismos, por OpenStax, modificación de obra de F. Rodrigo/Wikimedia Commons. Licencia CC BY 4.0).

Biotecnología Temprana

La producción de queso comenzó hace alrededor de 4 mil a 7 mil años cuando los humanos comenzaron a criar animales y procesar su leche. La fermentación, en este caso, conserva los nutrientes: La leche se echará a perder relativamente rápido, pero cuando se procesa como el queso, es más estable. En cuanto a la cerveza, los registros más antiguos de elaboración de cerveza tienen alrededor de 6 mil años y fueron parte integral de la cultura sumeria. La evidencia indica que los sumerios descubrieron la fermentación por casualidad. El vino se ha producido desde hace unos 4.500 años, y la evidencia sugiere que los productos lácteos cultivados, como el yogur, han existido por lo menos durante 4 mil años.

A principios del siglo XX, los científicos obtuvieron una mayor comprensión de la microbiología y exploraron formas de fabricar productos específicos. En 1917, Chaim Weizmann utilizó por primera vez un cultivo microbiológico puro en un proceso industrial el de fabricar almidón de maíz utilizando Clostridium acetobutylicum para producir acetona, que se utilizó para fabricar explosivos durante la Primera Guerra Mundial Poco después de eso, en 1928, Alexander Fleming descubrió el molde Penicilio. Su trabajo llevó a la purificación del compuesto antibiótico formado por el molde por Howard Florey, Ernst Boris Chain y Norman Heatley —para formar lo que hoy conocemos como penicilina. En 1940, la penicilina estuvo disponible para uso medicinal para tratar infecciones bacterianas en humanos.

La Nueva Biotecnología

Generalmente se piensa que el campo de la biotecnología moderna nació en 1971, cuando los experimentos de Paul Berg en el empalme de genes tuvieron éxito temprano. Herbert W. Boyer Stanley N. Cohen avanzó significativamente la nueva tecnología en 1972 al transferir material genético a una bacteria, de tal manera que el material importado sería reproducido, dando origen al campo de la tecnología de ADN recombinante. La viabilidad comercial de una industria biotecnológica se amplió significativamente el 16 de junio de 1980, cuando la Corte Suprema de Estados Unidos dictaminó que un microorganismo genéticamente modificado podría ser patentado. Los avances tecnológicos desde la década de 1980, como la reacción en cadena de la polimerasa, la secuenciación de Sanger, la secuenciación del genoma completo y, más recientemente, CRISPR han dado lugar a una nueva era de biotecnología y productos.

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Figura\(\PageIndex{2}\): Investigador Dr. Seol operando una bioimpresora 3D. Crédito de imagen Ejército invierte en bioimpresión 3-D para tratar a soldados heridos por el Ejército de EU, CC BY 2.0.

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1. En sus propias palabras, defina biotecnología
2. ¿Se te ocurre un producto biotecnológico que te haya mejorado la vida? ¿Qué lo convierte en un producto biotecnológico?