miércoles, 19 de marzo de 2014

Avances en Nanotecnología

Que es Nanotecnología?

Definición de Nanotecnología

Nanotecnología, es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica, “nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades que viene del griego νάνος que significa enano, y corresponde a un factor 10^-9, que aplicado a las unidades de longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro (10^-9 Metros) es decir 1 Nanómetro, la nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución nanométrico, entre 1 y 100 Nanómetros aprox. hay que saber que un átomo mide menos de 1 nanómetro pero una molécula puede ser mayor, en esta escala se observan propiedades y fenómenos totalmente nuevos, que se rigen bajo las leyes de la Mecánica Cuántica, estas nuevas propiedades son las que los científicos aprovechan para crear nuevos materiales (nanomateriales) o dispositivos nanotecnológicos, de esta forma la Nanotecnología promete soluciones a múltiples problemas que enfrenta actualmente la humanidad, como los ambientales, energéticos, de salud (nanomedicina), y muchos otros, sin embargo estas nuevas tecnologías pueden conllevar a riesgos y peligros si son mal utilizadas.

La siguiente imagen muestra la unidad de medida de diversos sistemas, y la escala a la que pertenecen (Nano o Micro).

Historia de la Nanotecnología

Uno de lo pioneros en el campo de la Nanotecnología es el Físico estadounidense Richard Feynman, que en el año 1959 en un congreso de la sociedad americana de Física en Calltech, pronunció el discurso “There’s Plenty of Room at the Bottom” (Hay mucho espacio ahí abajo) en el que describe un proceso que permitiría manipular átomos y moléculas en forma individual, a través de instrumentos de gran precisión, de esta forma se podrían diseñar y construir sistemas en la nanoescala átomo por átomo, en este discurso Feynman también advierte que las propiedades de estos sistemas nanométricos, serían distintas a las presentes en la macroescala.

En 1981 el Ingeniero estadounide

nse Eric Drexler, inspirado en el discurso de Feynman, publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, el artículo “Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation” en donde describe mas en detalle lo descrito años anteriores por Feynman. El término “Nanotecnología” fue aplicado por primera vez por Drexler en el año 1986, en su libro “Motores de la creación : la próxima era de la Nanotecnología” en la que describe una máquina nanotecnológica con capacidad de autoreplicarse, en este contexto propuso el término de “plaga gris” para referirse a lo que sucedería si un nanobot autoreplicante fuera liberado al ambiente.

Además de Drexler, el científico Japonés Norio Taniguchi, utilizó por primera vez el término nano-tecnología en el año 1974, en la que define a la nano-tecnología como el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo.

A continuación un completo vídeo sobre nanotecnología, en la que definen sus conceptos y sus diversas áreas de aplicación

Secuencian genoma de un tipo de chile piquín silvestre

Chiltepín. El tipo de chile secuenciado fue un piquín silvestre del estado de Querétaro (Capsicum annuum var. glabriusculum).

Científicos mexicanos del Cinvestav junto con investigadores chinos secuenciaron el genoma de un tipo de chile piquín (o chiltepín) silvestre colectado en el estado de Querétaro. Esto abriría la puerta para indagar y conocer los genes y rutas metabólicas de un espectro más amplio de chiles y obtener variedades resistentes a enfermedades y sequías, por ejemplo.

El trabajo, que se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences de EU (PNAS), establece una plataforma tecnológica para estudiar el chile en México, de donde es originario –señala en conferencia Rafael Rivera Bustamante, investigador del Departamento de Ingeniería Genética del Cinvestav Irapuato— y sienta las bases para caracterizar mejor la biodiversidad de este fruto, “que es fantástica”.

El proyecto es también un pilar para estudiar y comparar chiles que tenemos a lo largo de todo el país y generar nuevas variedades, no solo desde la perspectiva agronómica y culinaria, sino también para la industria farmacéutica.

Pero ¿por qué secuenciar un chiltepín silvestre?, ¿es acaso muy distinto al tipo de picante que consume comúnmente el mexicano? Genéticamente no lo es, señalan los científicos, por lo que el Capsicum annuum de la variedad glabriusculum puede ser la llave para conocer un jalapeño, un pimiento morrón o un habanero.

De hecho, los investigadores habían obtenido otro material genético llamado transcriptoma de un serrano tampiqueño y de un sonora Anaheim —base para esta investigación— que son muy similares al genoma del piquín. Este Capsicum funcionaría como una especie de plantilla genética para complementar el de otros tipos de chile.

CARACTERIZACIÓN. Los investigadores del Cinvestav y del Ministerio de Agricultura, la Universidad Agrícola de Sichuan y del Instituto de Genómica de Beijing, BGI-Shenzhen buscaron un tipo de chile silvestre que pudieran comparar con otros comerciales (como el Zunla-1 chino). Esto permitirá caracterizar genes y ver la diferencia entre materiales genéticos.

Por ejemplo, todos los chiles son susceptibles a enfermedades por geminivirus, pero han encontrado algunas excepciones en variedades de habanero yucateco, entonces lo siguiente sería encontrar qué genes están “encendidos” en esa especie y no están del todo expresados en otras que puedan interesar a científicos y agricultores.

De hecho, apunta Rivera Bustamante, los científicos ya están trabajando en este proceso con dicho habanero, que ya ha sido secuenciado y está en proceso de caracterización. Será el segundo candidato en esta plataforma de estudio y motivo de una próxima publicación.

INTERÉS ASIÁTICO. Si bien, el chile es originario de Mesoamérica, no sólo es base de nuestra alimentación, sino también imprescindible en la cocina asiática, por eso el interés y asociación con los institutos chinos. Los investigadores mexicanos tenían el conocimiento de qué caminos llevarían a secuenciar el genoma y los chinos la tecnología más adecuada. Pero no son los únicos en el estudio de esta área, puesto que Corea del Sur tiene un instituto para el estudio de este fruto.

Son la sana competencia de los mexicanos y recientemente también publicaron un artículo sobre el genoma de otro chile criollo originario del país, señala el científico del Cinvestav. Se adelantaron un par de semanas en su publicación, realizada en una revista distinta, pero la información resultó similar.

Ambos equipos corroboraron su información, pero tenían enfoques distintos, los mexicanos se interesarían por una variedad de Capsicum annuum a diferencia de los coreanos, “así que de ahora en adelante cada quien buscará variedades distintas de acuerdo a los sabores y características que nos interesen en cada país”.

En nuestro caso el enfoque será hacia nuestros problemas característicos de nuestro campo, cuyas plagas y patógenos no son los mismos que en Corea del Sur o China. Además buscarán variedades más resistentes a sequías y diversidad en su picor.

De acuerdo con el científico del Cinvestav Irapuato, esta investigación está encaminada hacia el objetivo de entender bien la diversidad que existe en el país, que tiene una riqueza única en el mundo. “Si no la caracterizamos y defendemos, dependeremos de los chiles que se llevaron y pediremos que nos lo regresen porque ya perdimos el material genético que pudimos utilizar en nuestra biotecnología”.

Si bien no existe un catálogo completo sobre el número de variedades existentes en el país, el investigador señala que existen estimaciones que refieren 60 tipos distintos de chiles. Pero es una estimación que debe quedarse corta porque no contempla aquellos que se siembran en microrregiones de algunos estados, desconocidos para el resto del país.

“Requerimos de esta estrategia para estudiar y proteger en campo los criollos y silvestres que tenemos, caracterizarlos y protegerlos o en el futuro habrá más chiles de México fuera de México”.

¿Qué hace la biotecnología por usted?

Los yogures con bífidus que toma, el detergente para la ropa, el biocombustible para su coche, los antitumorales que salvan vidas, materiales elaborados a base de residuos, las vacunas... Son productos elaborados por la industria bajo procesos biotecnológicos. Una tendencia con apenas 15 años de vida y que cada vez se instala más en el día a día de los ciudadanos.

2014 ha sido declarado el año de la biotecnología en España. De esta manera, los Presupuestos Generales establecerán beneficios fiscales para la conmemoración, con bonificaciones para particulares y empresas que participen en las actividades de esta cita. La biotecnología consiste en utilizar el conocimiento sobre los seres vivos (genética, medicina, biología) como beneficio para el ser humano, ya sea a través de un producto o mejorando un procedimiento industrial.

En España el sector ha ido creciendo a ritmos cercanos a los dos dígitos en la última década incluso en época de crisis, debido a que partía prácticamente desde cero. La facturación de las empresas de esta actividad sigue creciendo, nada menos que un 26,5% más, hasta llegar a los 76.069 millones de euros en 2011, según los últimos datos del Instituto Nacional de Estadística, gracias a que muchas grandes compañías industriales han ido incorporando estos procesos.

Sin embargo, la dificultad para acceder al crédito, sumado a los recortes en la financiación a la I+D, de la que son tan dependientes estas firmas de base científica, ha provocado que en 2012 por primera vez redujeran su inversión en investigación (un 3,3% menor) y el empleo en I+D cayese también un 0,7%.

Aun así, algunas empresas españolas destacan en diversos ámbitos. La patronal Asebio (Asociación Española de Bioempresas) organizó en 2013 el primer encuentro BioLatam con sus equivalentes en Latinoamérica y en septiembre de este año vuelve a convocar BioSpain, su séptimo encuentro sectorial. Estos son algunos de los avances que la industria ofrece para su vida, algunos desconocidos y otros sorprendentes, propios de ciencia ficción.

Salud

Las grandes empresas farmacéuticas se han volcado en el desarrollo de los conocidos como nuevos fármacos biológicos. Gracias a la genómica, cada día se conoce mejor cómo funciona el cuerpo humano y la industria ha intensificado su estrategia para sumarlo a sus investigaciones. Los nuevos medicamentos están basados en el diseño de nuevas proteínas que cambien los procesos biológicos.

“Estos fármacos ya son los más rentables del mercado”, asegura Jorge Barrero, adjunto a la presidencia de Asebio. Por ejemplo, algunos de los nuevos antitumorales. “Además se vincula a la nueva medicina personalizada, que permite elegir el mejor tratamiento en función del perfil genético”, añade.

De esta forma, un medicamento contra el cáncer nace de forma conjunta con un biomarcador, un test de diagnóstico que indica al médico en qué pacientes debe utilizar la quimioterapia. Además, otros marcadores diagnósticos sirven para prevenir enfermedades, avisando de qué personas son más proclives a una patología.

Entre las firmas españolas destaca PharmaMar, que ha desarrollado Yondelis, el primer antitumoral de origen marino. Otras, como GP-Pharm, trabajan con la estrategia de conseguir que los medicamentos se liberen justo en el momento indicado y afectando solo a unas células concretas, evitando efectos secundarios indeseables. “La nanobiotecnología va a desarrollar soluciones alucinantes en este sentido”, insiste Barrero.

Otras empresas, como Histocell, apuestan por la ingeniería de órganos y tejidos, por ejemplo en implantes de células madre en pulmón o en casos de infarto de miocardio. De hecho, la industria trabaja en conseguir páncreas, córneas e hígados artificiales. En otro caso, Vivacell, investiga en un medicamento derivado de fitocannbinoides para enfermedades inflamatorias y neurodegenerativas. Venter Pharma tiene un producto para diagnosticar la intolerancia a la lactosa (para lo que ha firmado un acuerdo con los laboratorios Ferrer).

Industria y energía

“La industria diseña microorganismos, que hacen lo que les pidas, desde plásticos a procesos que sustituyen a la química tradicional”, explica el adjunto a la presidencia de Asebio. “Todos los derivados que provenían del petróleo ahora se pueden obtener a base de residuos, por ejemplo los bioplásticos”, añade. Un ejemplo puede ser la uva, de donde salen combustibles, plásticos, lubricantes, pero también vitaminas o antioxidantes. Grandes compañías, como Abengoa y Repsol, son pioneras en el desarrollo de biocombustibles. Neol, joint venture de Repsol, y la granadina Neuron Bio han sorprendido con uno a partir de residuos de caña de azúcar.

Alimentación y agricultura

AB-Biotics, cotizada en el Mercado Alternativo Bursátil, acaba de lanzar un producto basado en una bacteria que elimina la caries, la gingivitis y la halitosis. Podrá incorporarse a chicles, yogures o dentífricos. La industria alimentaria ha desarrollado probióticos e ingredientes funcionales que se han ido incorporando a diversos productos (lo más conocido son los bífidus de los yogures). Pero se han ido sofisticando. Biosearch Life (antigua Puleva Biotech) prepara una patente para el diagnóstico de tumores mediante bacterias probióticas cargadas de nanopartículas metálicas que los hace visibles a los equipos de diagnóstico como las resonancias. Biópolis comercializa con Central Lechera Asturiana un probiótico, incluido en una leche en polvo, que protege la mucosa intestinal de los celiacos. En agricultura, Europa tiene prácticamente vetados los transgénicos, pero en otros países se desarrollan soluciones como semillas de arroz enriquecidas con vitamina A.

Cosmética

“El futuro de la cosmética pasa por la terapia celular y por el uso de bacterias”, avanza Barrero, además de lo conocido como nutrigenómica, suplementos en la dieta que buscan mejorar el aspecto físico. Firmas, como el grupo bodeguero Matarromera, ya comercializan su pastillas nutracéuticas Esdor a base de antioxidantes provenientes de la uva. O Seprox Biotech ha conseguido el hydroxytyrosol, un potente antioxidante presente en el aceite de oliva, que se usa para la cosmética y la alimentación.

Manipulación genética contra el VIH

El tratamiento es sin duda radical, pero ha brindado resultados sorprendentes. Por primera vez en la historia, investigadores han ayudado a pacientes a combatir el VIH al remplazar algunas de sus células inmunes naturales por una versión genéticamente modificada.

De acuerdo a una publicación en la revista de ciencia Muy Interesante, la edición de genes es una forma de ingeniería genética en donde secciones específicas del ADN son sustituidas, insertadas o retiradas de un genoma para provocar mutaciones.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Pensilvania, liderado por Bruce Levine, se sirvieron de esta técnica para fortalecer el sistema inmunológico de las personas infectadas con VIH.

Los investigadores aprovecharon una extraña mutación genética, presente en el 1% de la población, que protege contra el virus de inmunodeficiencia humana. Es extremadamente rara debido a que debe ser heredada de ambos padres. Cuando el virus ataca, se adhiere a las proteínas en la superficie de las células inmunes, pero quienes presentan la mutación carecen de la proteína CCR5, por lo que el virus no puede entrar dentro de las células.

El pequeño ensayo clínico, que comenzó en 2009, consistía de diez hombres y dos mujeres, entre los 31 y 54 años de edad, que habían sido diagnosticados con la enfermedad hace más de tres años. Los científicos recolectaron glóbulos blancos de los pacientes para inyectarlos con la mutación. Posteriormente, replicaron los linfocitos T hasta obtener miles de millones y los reinsertaron en los pacientes.

Tras recibir el tratamiento, seis de los partícipes dejaron de tomar los retrovirales que les ayudaban a suprimir el VIH (los demás se encontraban demasiado débiles). Conforme las células modificadas se expandían por sus cuerpos, empezaron a observar los resultados. De esos seis pacientes, cuatro mostraron mejoras significativas, en uno de ellos ni siquiera se podían detectar trazos del virus. En resumen, obtuvieron un taza de éxito del 66%.

Los resultados, publicados en New England Journal of Medicine, demuestran que la manipulación genética es segura y efectiva para tratar el VIH. Esperan que en un futuro, tras llevar a cabo ensayos clínicos de mayor tamaño, complemente o remplace a los tratamientos existentes. La técnico incluso podría ser empleada para tratar otras enfermedades, dejando atrás a los costosos medicamentos y sus efectos secundarios.

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miércoles, 12 de marzo de 2014

Biosearch Life consigue la máxima acreditación para su laboratorio de análisis

Biosearch Life, compañía biotecnológica especializada en ingredientes saludables, ha logrado el reconocimiento por parte de auditores facultativos expertos a la competencia técnica de su laboratorio para la realización de ensayos en el análisis de productos agroalimentarios, garantizando de esta forma "la fiabilidad de los resultados obtenidos".

Según ha indicado la empresa en una nota remitida a Europa Press, así lo avala la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) tras otorgarle la acreditación ISO 17025, que garantiza la veracidad de los resultados medidos por el laboratorio de Biosearch Life en el análisis de alimentos, alimentos infantiles, cereales, extractos de soja, aceites, leche y productos lácteos, entre otros.

Biosearch Life ha obtenido esta acreditación tras superar satisfactoriamente las auditorías que ENAC ha realizado en su laboratorio, en las que se han evaluado tanto la conformidad técnica de los análisis que se llevan a cabo como la calidad de la gestión de los mismos.

ENAC ha constatado que la empresa "aplica en sus procesos de ensayos analíticos buenas prácticas, como son la cualificación y calibración de los equipos instrumentales de medida, la validación de los métodos empleados y la competencia técnica de sus analistas".

La acreditación ISO 17025 es fruto de un largo proceso de ejercicios comparativos llevados a cabo entre laboratorios de toda Europa, que han sido valorados por una entidad central autorizada e independiente. Esta credencial, según la empresa, "aporta confianza tanto en la competencia del laboratorio para emitir resultados fiables, como en su capacidad para proporcionar un servicio adecuado a las necesidades de sus clientes, ya que la Norma ISO/IEC 17025, además de requisitos de competencia técnica, exige que el laboratorio disponga de un sistema de gestión de la calidad definido por la norma propia".

La empresa ha explicado que el mantenimiento de esta acreditación por parte de Biosearch Life "requerirá de una demostración continua de su laboratorio del cumplimiento con los altos estándares de calidad que marca la norma, así como un compromiso de mejora que será constatado por ENAC en las revisiones periódicas que realizará a la compañía".

De esta forma, con la acreditación ISO 17025, Biosearch Life "añade valor a las actividades de su laboratorio de análisis, generando confianza en la Administración, los clientes, el mercado y la sociedad en general".

La biotecnología ayuda a la actividad productiva

La biotecnología está llamada a ser una de las piezas irreemplazables en la transformación del complejo productivo argentino y, con seguridad, será de enorme utilidad para el sector agropecuario gracias a los nuevos avances logrados en el empleo de organismos vivos en la creación o modificación de productos.

En los últimos años una buena parte de la economía global ha comenzado a transitar un nuevo camino en el que se experimentan importantes cambios a partir de los sorprendentes descubrimientos y desarrollos biotecnológicos que permitieron mejorar la productividad. Las técnicas de ingeniería molecular aplicadas al mejoramiento de cultivos y la biotecnología incorporada al manejo agrícola son una prueba de ello.

Agricultores de todo el mundo han comprobado las ventajas que ofrecen estas técnicas para poder detectar a tiempo plagas y enfermedades. Según explican los especialistas del INTA, los métodos de control biológico incluyen la utilización de microorganismos que compiten por los nutrientes con los patógenos y otorgan resistencia a las plantas, por su capacidad de producir sustancias con propiedades antimicrobianas.

Recuerdan, además, que en la actualidad, las técnicas de ingeniería genética permiten obtener una nueva variedad de cultivos mejorados en sus propiedades agronómicas y en su calidad nutricional, consiguiendo de esta manera plantas tolerantes a herbicidas, resistentes a enfermedades y plagas, y tolerantes a las sequías.

Hay que acercar a los jóvenes de la región a los nuevos conocimientos sobre procesos metabólicos, microorganismos, plantas, animales y genes, ya que estos saberes abren las puertas a la posibilidad de producir de una manera más sustentable. No se deben dejar pasar las oportunidades que brindan la biotecnología y la ciencia en general para mejorar el actual sistema productivo y generar un efecto positivo sobre la economía y la vida de todos los argentinos.

La biotecnología en la salud humana

En el campo de la salud del ser humano, la biotecnología tiene diversas aplicaciones: la alimentación, la prevención de enfermedades hereditarias, la terapia génica y la producción de sustancias terapéuticas y de vacunas.

Prevención de enfermedades hereditarias

En cuanto a prevención primaria, se puede efectuar el llamado consejo genético, en el que se analiza el material genético de la pareja y de sus familiares p...

En los últimos años se ha avanzado mucho en el conocimiento del material genético humano. Este conocimiento permite una prevención primaria antes de la concepción y una prevención secundaria, con la detección precoz durante el embarazo.

Las posibilidades que ofrece la biotecnología

Hoy día, el avance de la biotecnología ha permitido un desarrollo mucho más eficiente de las especies ya cultivadas y ha abierto unas perspectivas enormes. Así, se han introducido mejoras en actividades clásicas como la fabricación de pan, cerveza o yogur; se han desarrollado industrias en las que intervienen los seres vivos: producción de medicamentos, depuración de aguas residuales, obtención de biocombustibles... Todas estas posibilidades están directamente relacionadas con la salud humana y con la mejora de la calidad de vida.

Producción de sustancias terapéuticas

Muchas sustancias terapéuticas se obtienen a partir de microorganismos; por ejemplo, la penicilina. Un gran número de estas sustancias se producen hoy gracias a la biotecnología, como la insulina. Las personas que sufren diabetes deben inyectarse insulina varias veces al día. Hasta el año 1983, la insulina que utilizaban las personas diabéticas era insulina de cerdo purificada. En el año 1982 se autorizó la comercialización de insulina obtenida mediante ingeniería genética, siendo la primera molécula biológica fabricada por esta técnica y comercializada.

Otras sustancias se obtienen a partir de plantas y animales transgénicos, como el factor VIII, que interviene en la coagulación de la sangre.

La ingeniería genética permite producir hormonas humanas en cantidad suficiente para tratar muchas enfermedades carenciales. Por ejemplo, el enanismo producido por déficit de la hormona del crecimiento. Al principio se trataba a las personas enfermas con hormona extraída de la hipófisis de cadáveres. Actualmente, la hormona del crecimiento es fabricada por bacterias. Un recipiente con 500 litros de bacterias puede producir tanta cantidad de hormona como 35.000 hipófisis humanas.

Terapia génica

Cura de la talasemia beta a través de la terapia génica

Cuando una enfermedad es debida a un solo gen, sería posible curarla introduciendo el gen normal en la persona enferma. Este procedimiento se llama terapia génica y está en fase de investigación. Una de las enfermedades que podrían solucionarse con terapia génica es la talasemia beta. Esta enfermedad es debida a un defecto en el gen de la hemoglobina, por lo que los glóbulos rojos de estas personas son defectuosos. Si se lograra introducir el gen normal en las células encargadas de fabricar la hemoglobina, los glóbulos rojos fabricados serían normales.

Vacunas

Algunas vacunas se obtienen cultivando virus en células vivas en laboratorio. Los virus cultivados se recogen y se matan o debilitan para preparar la vacuna. Se trata de técnicas tradicionales.

La ingeniería genética ha aportado nuevas posibilidades para obtener vacunas: por ejemplo, la vacuna contra la hepatitis B se está desarrollando ya mediante estas técnicas nuevas. También se espera conseguir la elaboración de nuevas vacunas para combatir enfermedades tan graves como el sida y el paludismo.

Qué es la biotecnología ?

La biotecnología es una rama de la tecnología que se basa en la aplicación práctica, orientada a necesidades humanas, de la biología; básicamente consiste en la manipulación de células vivas para la obtención y mejora de productos, como por ejemplo alimentos o medicamentos. Es utilizada en distintos campos, como en la agricultura, farmacología, ciencias forestales, entre otras más.

Las aplicaciones de la biotecnología se clasifican como:

Roja: aplicaciones en procesos médicos; antibióticos, vacunas y fármacos en general.
Blanca: aplicaciones en procesos industriales que tiene como objetivo crear materiales que sean más biodegradables y que en su producción hayan menos desechos; productos químicos, plásticos biodegradables, biocombustible.
Verde: aplicaciones agrícolas; plantas transgénicas o alimentos en general.
Azul: aplicaciones en ambientes marinos y acuáticos. Este tipo de biotecnología es muy reciente, pero se esperan grandes resultados en lo que se refiere a cuidados sanitarios, cosmética y productos alimenticios.

Existen además otras aplicaciones específicas de la biotecnología La biorremediación es una de ellas. Es un proceso que consiste en el empleo de organismos biológicos para resolver problemas medioambientales como la contaminación (ya sea derrames de petróleo, gasolina, etc.) en la que por lo general se utilizan bacterias que reducen los agentes contaminantes.

Otra aplicación específica es en la bioinformática. Es un campo que se ocupa de los problemas biológicos, utilizando como medio técnicas computacionales. Analiza principalmente áreas como la genómica funcional, genómica estructural y la proteómica (propio de las proteínas). Además de ser parte de la biotecnología, tiene gran protagonismo en la farmacéutica.

La bioingeniería también es una de las aplicaciones específicas de la biotecnología. Se define como una rama de la ingeniería que se centra en la biotecnología. El trabajo de los bioingenieros se centra principalmente en procesos biológicos de laboratorios a niveles industriales.

Las aplicaciones de la biotecnología tienen ventajas y desventajas tanto para el medio como para las personas. Dentro de las ventajas se encuentra; el aumento del rendimiento de los cultivos al manipular positivamente el material genético de los alimentos, de la misma manera se reduce los pesticidas; mejoramiento de la nutrición, pues se pueden introducir mayores nutriente y asimismo reducir los alergenos y toxinas naturales; mejora en el desarrollo de nuevos materiales, menos contaminantes, biodegradables y con menos desechos en su producción.

Las desventajas que presenta la aplicación de la biotecnología se pueden clasificar en dos grupos: Riesgos ambientales y los efectos en la salud humana:

a) Riesgos ambientales

Posibilidad de una polinización cruzada, es decir, el polen de cultivos genéticamente modificados llega a cultivos dónde no se ha intervenido el material genético. Esto podría traer consigo el surgimiento de una maleza agresiva que trastorne el equilibrio del ecosistema.
Uso de cultivos genéticamente modificados, cuyos genes produzcan toxinas insecticidas como el bacillus thuringiensis. Esto puede generar el surgimiento de poblaciones de insectos que invadan los cultivos. También puede perjudicar a la fauna del lugar, como a las mariposas o aves si consumen estas plantas infectadas.

b) Riesgos para la salud humana

Trasferencia de toxinas o compuestos alargénicos al consumir alimentos infectados, lo que puede trae consigo reacciones alérgicas en las personas.
Riesgo de que virus o bacterias con el material genético modificado escapen de los laboratorios e infecten a la población humana o animal.
El consumo excesivo de alimentos transgénicos puede traer consigo a largo plazo mutaciones en algunas células humanas.

En la actualidad, los avances de la biotecnología han sido motivo de discusión para la bioética, como por ejemplo en la reproducción asistida del ser humano, la modificación del genoma humano para mejorar la naturaleza del hombre, la clonación, entre otras cosas. La bioética insiste que en los avances tecnológicos de la biología, la dignidad humana y los derechos del hombre deben estar presentes.

Áreas de La Biotecnología

La utilización de los seres vivos, sus partes o los productos de su actividad para su uso industrial constituye la base de la biotecnología. Existen ejemplos del uso biotecnológico de microorganismos desde tiempos antiguos, como son la fermentación de bebidas alcohólicas y la fabricación de pan. Desde este prisma, incluso la selección y obtención de diferentes variedades productivas de plantas y animales de interés agrícola y ganadero a lo largo de la historia podrían considerarse aproximaciones biotecnológicas. El descubrimiento y caracterización de los procesos de mantenimiento y flujo de la información biológica ha provocado la expansión del número de aplicaciones de la biotecnología.

Entornos científicos e industriales cada vez más especializados y diversos, hacen uso en mayor o menor medida de la biotecnología como herramienta para sus procesos. Esta diversidad ha determinado a su vez la necesidad de un sistema de clasificación de los usos de la biotecnología que los agrupe en función de sus características comunes o de su utilidad final. Como resultado, actualmente se consideran cinco agrupaciones fundamentales de los usos biotecnológicos, que han sido identificadas mediante un sistema de colores :

Biotecnología Roja

La biotecnología roja agrupa todos aquellos usos de la biotecnología relacionados con la medicina. La biotecnología roja incluye la obtención de vacunas y antibióticos, el desarrollo de nuevos fármacos, técnicas moleculares de diagnóstico, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación genética. Algunos de los ejemplos más relevantes de biotecnología roja son, la terapia celular y la medicina regenerativa, la terapia génica y los medicamentos basados en moléculas biológicas, como los anticuerpos terapéuticos

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Biotecnología Blanca

La biotecnología blanca engloba a todos aquellos usos de la biotecnología relacionados con los procesos industriales. Por esta razón, la biotecnología blanca es también conocida como biotecnología industrial. La biotecnología blanca presta especial atención al diseño de procesos y productos que consuman menos recursos que los tradicionales, haciéndolos energéticamente más eficientes o menos contaminantes. Existen numerosos ejemplos de biotecnología blanca, como son la utilización de microorganismos para la producción de productos químicos, el diseño y producción de nuevos materiales de uso cotidiano (plásticos, textiles…) y el desarrollo de nuevas fuentes de energía sostenibles, como los biocombustibles.

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Biotecnología Azul

La biotecnología azul se basa en la explotación de los recursos del mar para la generación de productos y aplicaciones de interés industrial. Si tenemos en cuenta que el mar ofrece la mayor biodiversidad, potencialmente existe una enorme variedad de sectores que se pueden beneficiar de los usos de la biotecnología azul. Muchos de los productos y aplicaciones de la biotecnología azul se encuentran en fase de búsqueda o investigación, si bien ya hay ejemplos de utilización de algunos de ellos de forma cotidiana.

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Biotecnología Verde

La biotecnología verde se centra en la agricultura como campo de explotación. Las aproximaciones y usos biotecnológicos verdes incluyen la creación de nuevas variedades de plantas de interés agropecuario, la producción de biofertilizantes y biopesticidas, el cultivo in vitro y la clonación de vegetales. La primera de estas aproximaciones es la que ha experimentado un mayor desarrollo y también la que ha suscitado mayor interés y controversia en la sociedad. La creación de variedades modificadas de plantas se basa casi exclusivamente en la transgénesis, o introducción en la planta de interés de genes procedentes de otra variedad u organismo. Mediante la utilización de esta tecnología se persiguen tres objetivos fundamentales. En primer lugar, se busca la obtención de variedades resistentes a plagas y enfermedades. A modo de ejemplo, en la actualidad se utilizan y comercializan variedades de maíz resistentes a plagas como el taladro. Una segunda utilización de las plantas transgénicas está orientada al desarrollo de variedades con mejores propiedades nutricionales (por ejemplo, mayores contenidos en vitaminas). Por último, la transgénesis en plantas también se estudia como medio para obtener variedades de plantas que actúen como biofactorías productoras de sustancias de interés médico, biosanitario o industrial en cantidades fácilmente aislables y purificables.

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Biotecnología Gris

La biotecnología gris está constituida por todas aquellas aplicaciones directas de la biotecnología al medio ambiente. Podemos subdividir dichas aplicaciones en dos grandes ramas de actividad: el mantenimiento de la biodiversidad y la eliminación de contaminantes. Respecto a la primera, cabe destacar la aplicación de la biología molecular al análisis genético de poblaciones y especies integrantes de ecosistemas, su comparación y catalogación. También pueden incluirse las técnicas de clonación con el fin de preservar especies y la utilización de tecnologías de almacenamiento de genomas. En cuanto a la eliminación de contaminantes o biorremediación, la biotecnología gris hace uso de microorganismos y especies vegetales para el aislamiento y la eliminación de diferentes sustancias, como metales pesados e hidrocarburos, con la interesante posibilidad de aprovechar posteriormente dichas sustancias o utilizar subproductos derivados de esta actividad.

miércoles, 5 de marzo de 2014

EL PROYECTO GENOMA HUMANO

El Genoma Humano es el número total de cromosomas del cuerpo. Los cromosomas contienen aproximadamente 80.000 genes, los responsables de la herencia. La información contenida en los genes ha sido decodificada y permite a la ciencia conocer mediante tests genéticos que enfermedades podrá sufrir una persona en su vida. También con ese conocimiento se podrán tratar enfermedades hasta ahora incurables. Pero el conocimiento del codigo de un genoma abre las puertas para nuevos conflictos ético morales, por ejemplo, seleccionar que bebes van a nacer, clonar seres por su perfección. Esto atentaría contra la diversidad biológica y reinstalaría entre otras la cultura de una raza superior, dejando marginados a los demás. Quienes tengan desventaja genética quedarían excluidos de los trabajos, compañías de seguro, seguro social, etc. similar a la discriminación que existe en los trabajos con las mujeres respecto del embarazo y los hijos.

Genoma es EL NÚMERO TOTAL DE CROMOSOMAS O SEA TODO EL D.N.A. (ácido desoxirribonucleico) de un organismo, incluido sus genes, los cuales llevan la información para la elaboración de todas las proteínas requeridas por el organismo, las que determinan el aspecto, el funcionamiento, el metabolismo, la resistencia a infecciones y otras enfermedades, y también algunos de sus procederes.

En otras palabras, es el código que hace que seamos como somos. Un gen, es la unidad física, funcional y fundamental de la herencia. Es una secuencia de nucleótidos ordenada ubicada en una posición especial de un cromosoma. Un gen contiene el código específico de un producto funcional.

El DNA es la molécula que contiene el código de la información genética. Es una molécula con una doble hebra que se mantienen juntas por uniones lábiles entre pares de bases de nucleótidos. Los nucleótidos contienen las bases Adenina(A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

La importancia de conocer acabadamente el genoma es que todas las enfermedades tienen un componente genético, tanto las hereditarias como las resultantes de respuestas corporales al medio ambiente.

El Proyecto Genoma Humano es una investigación internacional que busca seleccionar un modelo de organismo humano por medio del mapeo de la secuencia de su DNA. Se inició oficialmente en 1990 como un programa de quince años con el que se pretendía registrar los 80.000 genes que codifican la información necesaria para construir y mantener la vida. Los rápidos avances tecnológicos han acelerado los tiempos esperandose que se termine la investigación completa en el 2003.

Cuando faltan sólo tres años (2003) para el cincuentenario del descubrimiento de la estructura de la doble helice por parte de Watson & Crick (1953), se ha producido el mapeo casi completo del mismo.

Los objetivos del Proyecto son:

- Identificar los aproximadamente 100.000 genes humanos en el DNA.
- Determinar la secuencia de 3 billones de bases químicas que conforman el DNA,
- Acumular la información en bases de datos,
- Desarrollar de modo rápido y eficiente tecnologías de secuenciación,
- Desarrollar herramientas para análisis de datos
- Dirigir las cuestiones éticas, legales y sociales que se derivan del proyecto.

Este proyecto ha suscitado análisis éticos, legales, sociales y humanos que han ido más allá de la investigación científica propiamente dicha. (Declaración sobre Dignidad y Genoma Humanos, UNESCO)