3.5: Aplicaciones Biotecnológicas
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¿Por qué alguien cultivaría plantas así?
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.
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 modificarse 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.
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.
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 siguiente figura muestra cómo se crea un cultivo transgénico.
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 la Figura a continuación).
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. Aplicaciones en Ciencias Forenses
La biotecnología también ha tenido tremendos impactos en las ciencias forenses.
Lectura adicional
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.
Revisar
- ¿Qué son los cultivos transgénicos?
- Hacer un diagrama de flujo delineando los pasos involucrados en la creación de un cultivo transgénico.
- Explique cómo las bacterias pueden ser modificadas genéticamente para producir una proteína humana.
| Imagen | Referencia | Atribuciones |
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[Figura 1] | Crédito: Tomate morado: F Delventhal; Tomate rojo; Flickr:photo_de; Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Tomate morado: http://www.flickr.com/photos/krossbow/7826368470/; Tomate rojo; http://www.flickr.com/photos/photon_de/2700323949/; Licencia de Fundación CK-12: CC BY-NC |
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[Figura 2] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 3] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 4] | Crédito: Tomate morado: F Delventhal; Tomate rojo; flickr:photo_de Fuente: Tomate morado: http://www.flickr.com/photos/krossbow/7826368470/; Tomate rojo; http://www.flickr.com/photos/photon_de/2700323949/ Licencia: CC BY 2.0 |