Productos Basados En Tecnologia

¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA?

Podemos entender por biotecnología la serie de procesos industriales que

implican el uso de organismos vivos, bien sean plantas, animales o

microorganismos. La biotecnología es la nueva revolución industrial. La idea

que subyace en ella es sencilla: por qué molestarse en fabricar un producto

cuando un microbio, un animal o una planta (los verdaderos protagonistas de la

biotecnología) pueden hacerlo por nosotros. Así, se pueden lograr desde

combustibles a medicinas, pasando por plásticos, alimentos, vacunas, recursos

minerales, etc. Millones de años de evolución les capacitan para ello.

Existen microorganismos para todo: los hay que son capaces de vivir en agua

hirviendo, y los que habitan hielo, pasando por los que existen en el interior de

la corteza terrestre. Son capaces de comer petróleo, madera, plástico, e incluso

rocas sólidas.

Pero pese a todo, no siempre es fácil encontrar el organismo o célula

adecuados para producir un determinado producto. No hay problema: se crean.

Para ello la biotecnología cuenta con una poderosísima herramienta, la

ingeniería genética. En muchas ocasiones, la propia biotecnología se confunde

con ella.

Productos biotecnológicos inundan nuestra vida ya. No hay que esperar al

futuro. Es verdad que los más célebres y comercializados son los que atañen a

la salud: insulina, linfocinas, interferón, hormona del crecimiento, eritropoyetina,

factores de coagulación sanguínea, múltiples vacunas, antibióticos, vitaminas,

etc. Pero también hay insecticidas, combustibles renovables, cultivos

resistentes, plantas y animales mejorados en su producción, sistemas de

control de la contaminación, colorantes, alimentos para ganado, etc. Y muchos

más que pronto se comercializarán. La prueba del brillante futuro que aguarda

a la biotecnología es el que empresas como Shell, Exxon, Glaxo, Standard Oil,

Unilever, y muchas otras, cuentan con su propia división biotecnológica en la

que invierten grandes sumas.

¿Qué relación tiene la biotecnología y los alimentos?

Todos los alimentos que consumimos en nuestra dieta tienen un origen animal

o vegetal. Una pata de pollo o la lechuga de nuestra ensalada son alimentos

que consumimos directamente, sin ningún otro proceso que no sea la

elaboración culinaria, y su origen es animal o vegetal. Pero, hay otros alimentos

que, partiendo de una primera materia de origen vegetal o animal, necesitan

una transformación microbiana para generar el producto final. En este caso se

encuentran los alimentos fermentados como el yogurt o el pan. En el primer

caso, a partir de la leche, un producto de origen animal, unas bacterias

producen el derivado lácteo. En el segundo, una levadura transforma la harina

de trigo, un derivado vegetal, en la producción del alimento. Podemos llegar a

la conclusión que la producción de alimentos, ya sean de consumo directo o

fermentados, es un proceso biotecnológico, ya que intervienen organismos

vivos.

Después de hacer estas consideraciones, podemos definir la biotecnología de

los alimentos como la parcela de la biotecnología que se ocupa,

específicamente, de los procesos agroalimentarios. Si nos atenemos a ésta

definición, el hombre ha practicado la biotecnología de los alimentos desde los

inicios de la civilización.

2. INGENIERÍA GENÉTICA: CONCEPTO Y APLICACIONES

GENERALES

En julio de 1980, diecisiete voluntarios recibieron inyecciones de insulina en

el Hospital Guy de Londres: se trataba de las primeras personas a las que se

administraba una sustancia elaborada mediante técnicas de ingeniería

genética. Dos años más tarde, la insulina procedente de cultivos bacterianos

recibía autorización para administrarlo regularmente a humanos; fue el primer

compuesto logrado mediante organismos modificados genéticamente.

Finalmente se demostró que los microorganismos pueden producir proteínas

extrañas a ellos, y que éstas son de uso tan seguro para el hombre como las

originales.

La ingeniería genética no es otra cosa que introducir información genética

nueva en un organismo para dotarlo de capacidades que antes no tenía. Para

ello hay diversos procedimientos, no sólo uno. Pero podemos afirmar que toda

aplicación biotecnológica de la ingeniería genética consta de cuatro

operaciones principales: obtención del gen en cuestión; introducción del mismo

en el organismo elegido; su inducción para que elabore su proteína; y, al

acabar, la recogida del producto.

Una molécula de ADN contiene cientos, miles de genes. No poseemos técnica

alguna que nos permita distinguir entre uno y otro. Por tanto, el aislar al gen

debe partir de su producto. El más inmediato es el ARNm. Se seleccionan

aquellas células en las que el gen se exprese en mayor cuantía, y de ellas se

aísla el correspondiente ARNm. Existen diferentes métodos que permiten

efectuarlo. Ahora hay que convertir la información almacenada en el ARNm en

un fragmento de ADN. Hasta hace pocos años, no se sabía cómo lograrlo; pero

las transcriptasas inversas de los virus han sido la herramienta definitiva.

5 vez efectuado, se emplean ADN polimerasas para convertir el filamento sencillo

de ADN en un segmento de doble hélice. A éste se le denomina ADN copia o

complementario (ADNc) y es el objetivo final de la primera etapa.

Una vez conseguido el ADNc correspondiente, se introduce en un plásmido.

Normalmente se usa uno que confiera resistencia a algún o algunos

antibióticos. Las enzimas que catalizan tal proceso son las enzimas de

reducción, de las que se conocen unos trescientos tipos distintos, cada una con

capacidad para reconocer una secuencia específica de bases en el ADN. Una

de sus propiedades es no cortar los dos filamentos del plásmido en el mismo

punto, sino que lo hacen con un desfase de cuatro bases. Así quedan extremos

“pegajosos”, en los que se puede unir el ADNc. La actuación posterior de una

ligasa asegura dicha conexión y hace que la molécula recombinante sea

estable.

Ahora se puede introducir el plásmido recombinante en la bacteria, y una vez

dentro, el plásmido se reproduce, y con él el ADN. Cuando la bacteria se

divide, puede legar copias a las dos bacterias hijas, aunque también es posible

que sólo una se quede con todas. De entre todas las bacterias, hay que

identificar cuáles portan plásmido recombinante. Se suele hacer adicionando

aquellos antibióticos ante los que el plásmido confiere resistencia. De entre las

bacterias con plásmidos recombinantes, algunas portarán un ADN que no sea

el del gen buscado. Mediante anticuerpos marcados radiactivamente se

identifica qué cepas sí producen la proteína deseada.

No basta con esto, hay que lograr que el gen se exprese en el microorganismo.

En este sentido nos enfrentamos a una dificultad: el control génico en

procariotas es muy diferente del de eucariotas: un gen eucariota incluye tanto

intrones (secuencias no codificantes, presumiblemente reguladoras) como

exones (segmentos codificantes) en su ARN; así, las secuencias reguladoras

no serían entendidas como tales por la bacteria, que las transcribiría tal y

como, resultando una proteína inadecuada. Por ello, el ARN que se debe

usar es ARN maduro. También se suelen insertar, con él, secuencias de

control bacteriano que indiquen que el microorganismo ha de expresar la

proteína que sigue a dicha secuencia, de manera ininterrumpida.

Finalmente, algunas bacterias tienen modos de exportar sustancias al exterior

a través de sus cubiertas, y así se puede inducir a que lo hagan con los

productos recombinantes. Pero a veces hay que lisar la bacteria y extraer la

proteína adecuada.

La ingeniería genética resultó profundamente modificada con el descubrimiento

de la estructura de los genes eucariotas, a base de intrones y exones. Así,

fragmentando el ADN en varios trozos y reempalmándolo al azar, es posible

construir proteínas completamente inéditas.

2.1 ¿Para qué se utiliza la Ingeniería Genética?

Una utilidad de la ingeniería genética es el empleo de enzimas en

lugares, y para propósitos, muy diferentes. Así, un producto biológico puede

aparecer en un detergente, en un proceso industrial metalúrgico, etc. Pero

muchos de los enzimas tienen el inconveniente de desnaturalizarse en

condiciones relativamente duras. La ingeniería genética permitirá modificarlos

para lograr versiones más resistentes, más adecuadas a las condiciones

químicas, térmicas, de pH, etc, en las que va a actuar en la industria. Para

conseguirlo, una de las técnicas más útiles va a ser la mutagénesis puntual

dirigida, que consiste en mutar un gen en un punto específico, de modo que la

proteína difiera ligeramente de

...