Historia De La Biotecnología Y La Ingeniería Genética

Historia de la Biotecnología y la Ingeniería Genética así como sus aplicaciones y productos obtenidos

Resumen

En el presente trabajo hablaremos de la biotecnología, sus aplicaciones a varios campos y así como generalidades de esta ciencia, como cultivos microbiológicos, se hablará de agares, sus tipos y su importancia en el cultivo de bacterias. Aunado a esto expresaremos algunos valores sociales, morales y éticos que van de la mano con el desarrollo de esta ciencia, que es polémica por todo lo que significa poder tomar lo intrínseco en cada uno de nosotros, lo heredado por nuestros padres; y tener el poder de modificarlo.

Una breve ojeada al tema de los transgénicos que por su misma naturaleza apócrifa es por demás polémico, uno de los más abordados en la biotecnología.

También abordaremos el tema del cáncer que es un tema por demás sustancioso, pero vale la pena mencionarlo, por el siempre hecho de que esta ligado al ciclo celular y la terapia génica.

Más adelante se mostrará un breve recorrido cronológico por la historia de esta ciencia para observar el desarrollo y apreciar la verdadera antigüedad de la biotecnología.

Esta disciplina tiene mucho más futuro, más sin embargo no muchas personas coinciden con las ideas de la Biotecnología o la Ingeniería Genética.

Introducción

La Biotecnología nació hace unos cuatro mil años, cuando las personas empezaron a producir vinos por procesos de fermentación de la uva, en los que participaban diversos microorganismos sin que se tuviera conciencia de ello. También del pasado hemos heredado los procesos de fabricación de cerveza a partir de fermentación de cereales; de la sidra por fermentación de jugos de manzana y aquí en México, la obtención del pulque a partir del aguamiel.

Antes se desconocían los procesos bioquímicos que ocurrían y la participación de microorganismos en ellos, de igual manera se desconocía que ponían en práctica los métodos de la biotecnología.

Con los avances que ha tenido esta disciplina se ha logrado crear nuevos productos como son los animales y plantas transgénicos, aunque esto ha causado grandes conflictos, ya que no se sabe realmente lo que la introducción de estos productos pueda ocasionar.

La biotecnología se tiene que utilizar de una manera muy ética, ya que para lograr algo primero se necesita experimentar, pero no se puede experimentar con seres humanos, por esta razón se ha creado un comité de Bioética que limite las aplicaciones y experimentaciones de la Biotecnología.

Biotecnología

La Biotecnología es una disciplina que se basa en la aplicación de organismos, componentes o sistemas biológicos para la obtención de bienes y servicios; también se les llaman así a las técnicas de manipulación de genes.

Esta disciplina se apoya en otras ciencias como: la microbiología, bioquímica, genética, biología celular, química, informática, entre otras. Su campo de utilidad es muy grande ya que gracias a esto se ha logrado obtener diversos productos; antibióticos, vacunas, mejorar los procesos de obtención de alimentos y bebidas, así como tratamientos de residuos urbanos, agrícolas e industriales.

Fig. 1. Ejemplos de Biotecnología

Procesos microbiológicos

La mayoría de las veces se piensa que las bacterias son microorganismos peligrosos que causan enfermedades, pero se conoce que hay microorganismos benéficos que peligrosos. Algunos de ellos se desarrollan en nuestro organismo, como la flora intestinal, las cuales nos proporcionan vitaminas; en la producción de alimentos como queso, yogurt y en productos químicos como en los antibióticos, vacunas, etc.

Un proceso microbiológico son aquellos estudios que se llevan a cabo en el laboratorio, utilizando bacterias, seleccionando aquellas que pueden ser útiles, o en otro caso es la obtención de cepas mejoradas.

En estos procesos microbiológicos se encuentra lo que es el cultivo de bacterias, la fermentación y la producción de antibióticos.

Fig.2. Lacto bacilos, un ejemplo de bacterias benéficas para nuestro organismo.

1.1 CULTIVO DE BACTERIAS

Para el aislamiento, estudio y clasificación de los microorganismos, es necesario utilizar un medio de cultivo en que se dispongan de las sustancias orgánicas e inorgánicas necesarias indispensables para el normal desarrollo de su metabolismo.[1]

Un cultivo es el resultado del crecimiento de un microorganismo o un grupo de los mismos.

En estos medios las bacterias pueden desarrollarse, manifestar sus propiedades bioquímicas; para que la bacteria pueda lograr su desarrollo es importante que el cultivo contenga sustancias nutritivas, un pH adecuado, estar esterilizado y protegido de contaminación.

Estos cultivos, según su estado físico pueden ser sólidos o líquidos, y a su vez también se clasifican en según su composición química, su estado físico o según su utilización; dependiendo de la bacteria a analizar puede que el cultivo incluya proteínas, suero, sangre o vitaminas, antibióticos o algún tipo de inhibidor.

Los cultivos de bacterias se utilizan para el aislamiento de algún microorganismo a partir del suelo, agua, aire o cualquier sustrato natural; permiten la identificación de bacterias dependiendo de las características que vayan presentando en su desarrollo, como la morfología y sus reacciones bioquímicas; también los cultivos sirven para la obtención de microorganismo patógenos o de sus toxinas para la elaboración de productos biológicos.

Fig.3. Ejemplo de cultivo de bacterias en agar.

1.2 PROCESOS DE FERMENTACIÓN EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

La fermentación es un proceso que ha sido utilizado ya hace mucho tiempo, sin embargo fue hasta el siglo antepasado que se descubrió que en este proceso participaban los organismos llamados levaduras. Es Luis Pasteur, mientras hacia un estudio de los problemas relacionados con los bebedores de vino, quien se da cuenta que este proceso es facilitado por algunos microorganismos, los cuales se encontraban en el aire y al contacto con el sustrato indicado se desarrollaban con gran rapidez.

La fermentación es un proceso de transformación de una sustancia orgánica en otra utilizable y es una forma de conservación de alimentos; consiste en una serie de reacciones óxido-reducción, por la acción catalítica de una enzima o algún fermento; llega a ser comparada con el proceso de respiración, ya que en ambos procesos, a partir de sustancias complejas, se obtienen unas más sencillas, esto aunado a una liberación de energía.

Con base a los productos obtenidos, son los que caracterizan los tipos de fermentación:

Fermentación Pútrida.- Se lleva a cabo cuando se desintegran las proteínas de seres vivos. En este proceso se liberan diversos gases como la putrescina y la cadaverina, y en algunos casos, la liberación de amoniaco.

Fermentación Láctica.- Se utiliza la glucosa para obtener ácido láctico, lo cual es utilizado para la fabricación de productos lácteos como yogurt, queso, etc.

Fermentación Acética.- Es una fermentación bacteriana, que transforma el alcohol en ácido acético o vinagre.

Fermentación Alcohólica.- Es producida por fermentos, es una reacción anaeróbica. Des este tipo de fermentación se obtiene la cerveza y el vino.

También de la fermentación se obtienen productos como el pan, en el cual intervienen las levaduras, las cuales fermentan el azúcar, despiden alcohol y dióxido de carbono; en el caso de los vinos, los azúcares de la uva se transforman en alcohol etílico y dióxido de carbono, por medio de la levadura.

Con los productos lácteos como el yogur y la leche acidificada se emplean las bacterias necesarias para llevar a cabo la fermentación láctica.

1.3 PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS

La palabra antibiótico proviene del griego avti -anti que significa en contra y de ß?ot??ó?-bióticos que significa dado a la vida. Los antibióticos son sustancias orgánicas producidas por microorganismos, capaces de matar o inhibir el crecimiento de otros microorganismos, por lo que se utiliza en medicina humana, animal y en horticultura para tratar enfermedades e infecciones producidas por dichos organismos; los antibióticos han revolucionado el mundo de la medicina, ya que gracias a ellos se curan varias enfermedades que antes eran letales para la población.

Alexander Fleming fue el primer bacteriólogo en utilizar la producción de antibióticos; mientras se encontraba trabajando con un cultivo de estafilococos accidentalmente se contaminó con el hongo Penicillium notatum ; esto le permitió observar que alrededor del moho se formaban zonas circulares en las que no se detectaba presencia de bacterias.

Tiempo después Fleming logró aislar dicho hongo bautizándolo como penicilina.

Con posterioridad a este hallazgo se desarrollaron más fuentes de antibióticos, aunque no todos son aceptados para uso medicinal humano ya que tienen un alto grado de toxicidad.

Los antibióticos se pueden dividir en bactericidas (capaces de eliminar a la bacteria), o en bacteriostáticos (bloquean el crecimiento y su multiplicación).

En los últimos años la producción de antibióticos ha aumentado, ya que los mecanismo de obtención de los mismo han ido avanzando, por ejemplo con el penicillium chrysogenum se logra obtener mucho más antibiótico que con el penicillium notatum, se han creado cepas mutantes que le dan mucho más capacidad a los antibióticos y las técnicas de purificación ahora se pueden aplicar desde los tanques de cultivo.

Fig. 4. Alexander

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