Qué es?

La Ingeniería Genética es una de las herramientas de la biotecnología. Es la tecnología que consiste en la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro. La manipulación se realiza mediante el uso de herramientas bioquímicas, entre las que destacan las enzimas. Todas estas enzimas proceden de bacterias y virus. Estas posibilitan la creación de nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.

Historia

Con el descubrimiento de la estructura del material genético en 1953, nace la biología molecular y con ello se inicia una nueva etapa en la historia de la biología. En 1970 surge otra etapa muy importante: el comienzo de la manipulación enzimática del material genético, y por consiguiente, la aparición de la ingeniería genética, que constituye la más reciente evolución de la manipulación genética. Los procedimientos que se utilizan reciben el nombre de métodos del AND recombinante o clonación molecular del AND. En el pasado, se utilizaban en forma empírica los sistemas biológicos existentes, hoy ya no solamente se seleccionará uno de esos sistemas para llevar a cabo un proceso, sino que se diseñará genéticamente atendiendo a la posibilidad real de manejar su información genética y la de incorporarles la de otros organismos.

Porque se emplea esta ciencia?

Se emplea principalmente para la obtención de fármacos, la mejora de la producción agrícola y animal y terapia génica. En definitiva, cualquier aplicación que pueda beneficiar  su calidad de vida y evolucionar y mejorar su estado.

Ideas

-La Ingeniería Genética es la ciencia biológica que trata de la manipulación de los genes. La aplicación de los conocimientos de la Ingeniería Genética constituye la Biotecnología.

-El ADN puede cortarse en fragmentos por medio de las enzimas de restricción. Estos fragmentos quedan con unos extremos o bordes cohesivos, también llamados bordes pegajosos, que hacen que se puedan unir fragmentos de distinto origen, formando un ADN llamado recombinante.

-En Ingeniería Genética es necesario la obtención de muchas copias de fragmentos de ADN para su estudio y manipulación. Se consigue mediante la clonación, que puede ser «en vivo» utilizando células que actúan como agentes replicativos, o «in vitro», mediante la PCR, (Reacción en Cadena de la Polimerasa).

-El estudio del genoma humano, gracias a la tecnología de la ingeniería genética, completado en Junio de 2000 abre un campo imposible de predecir y cuya finalidad es producir mejoras en la humanidad.

-Todas las investigaciones y aplicaciones, deben ser realizadas teniendo en cuenta las normas universales de la ética, la dignidad humana y la conservación de la naturaleza, constituyendo un patrimonio común a todos los pueblos.

Agricultura y Ganadería

Ingenería Genética Agricultura Y GanaderíaLa ingenería genética es la tecnología que se encarga de la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro.Hay diferentes técnicas de manipular el ADN de un orgasnismoEl ADN recombinante Con esta técnica se aísla el ADN de un individuo o de varios y se puede introducir en otroSecuenciación del ADN Técnica que permite saber el orden o secuencia de los nucleótidos que forman parte de un gen.PCR ( Reacción en cadena de la polimerasa) Se varía la temperatura del ADN y se consigue aumentar el número de copias de un fragmento determinado de ADN, por lo tanto, con una mínima cantidad de muestra de ADN, se puede conseguir toda la que se necesite para un determinado estudio.La ingenería genética tiene muchos ámbitos a la hora de aplicarse pero, solo trataremos los campos de la agricultura y la ganadería

Ganadería

Antes de hablar de los usos de la ingenería genética en la ganadería, hablaremos de los principios de esta.Dolly, fue la primera oveja transgénica creada en Escocia. Sus creadores son Ian Wilmut y Keith Campbell.Fue una oveja resultado de una transferencia nuclear desde una célula donante diferenciada a un óvulo no fecundado y anucleado. La célula de la que venía Dolly era una célula ya diferenciada o especializada, procedente de un tejido concreto. Cinco meses después nacía Dolly, que fue el único cordero resultante de 277 fusiones de óvulos anucleados con núcleos de células mamarias. Aplicaciones 1- Aumentar el rendimiento del ganado Un incremento en la productividad del ganado lograría más beneficios.Producir animales con enfermedades humanas Para investigar distintos tipos de enfermedades humanas se usa a estos animales transgénicos.Elaboración de fármacos Para la creación de tipos de fármacos se emplean estos animales.Aunque detrás de todos estos beneficios, se esconde unos perjuicios en las aplicaciones de la ingenería genética.Uno de estos peligros es el hecho de que detrás de los proyectos de manipulación genética están las compañías multinacionales muy preocupadas por el interés económico. 2- También pueden “contaminar” otras plantas no transgénicas. 3- Pueden llegar a ser cáncerígenas en el caso de ser consumidos por sujetos propensos o en un estado inmunológico deficiente.Puede producir alergias, algo que preocupa mucho a los productores de estos alimentos. Puede ser debida al material genético transferido, a la formación inesperada de un alérgeno o a la falta de información sobre la proteína que codifica el gen insertadoPor lo tanto, hay que andarse con ojo a la hora de consumir algunos de estos alimentos transgénicos. Ya sea si proviene de la agricultura o de la ganadería.

Agricultura

Mediante la ingeniería genética han podido modificarse las carácterísticas de gran cantidad de plantas para hacerlas más útiles al hombre, son las llamadas plantas transgénicas. Plantas Transgénicas Son aquellas plantas que están modificadas genéticamente para darle otro tipos de carácterísticas.Hay diferentes tipos de técnicas de modificación en cultivos celulares:Técnica indirecta 1- Transformación de células Esta producida por la actuación de una bacteria llamada Agrobacterium tumefaciens. Esta provoca un desarrollo dentro del tejido vegetal. La bacteria transfiere un plásmido que entra en contacto con el ADN de la planta y estas provoca una prolifericación dando unos tumores.Técnicas directas Electroporación Consiste en aumentar la conductividad eléctrica y la permeabilidad de la membrana plasmática celular Microinyección La microinyección se basa en utilizar microagujas para insertar el ADN de un organismo a otro. Es un simple mecanismo en el que una aguja finísima penetra en la membrana nuclear para lanzar su contenido. Hay diferentes tipos de carácterísticas que se le suele dar a las plantas transgénicas:Resistencia a herbicidas,insectos y enfermedades Hay plantas que son sensibles a estos factores y provoca la muerte de estas. Para aumentar su resistencia, se usa la ingenería genética para modificarla.Incremento del rendimiento fotosintético Se modifican estas plantas para lograr un mayor productividad a la hora de realizar la fotosintésisSíntesis de productos de interés comercial Existen ya plantas transgénicas que producen anticuerpos animales e incluso elementos de un poliéster destinado a la fabricación de plásticos biodegradables.

Medicina

La ingeniería genética ha permitido el desarrollo de nuevos medicamentos y vacunas que se han convertido en un millonario negocio para los laboratorios multinacionales como Hoffmann-LaRoche que sintetizan un total de 30 proteínas aprobadas para uso clínico mientras mantienen otras tantas en estudio. La clave esta en los costos económicos, tanto en tiempo como en recursos, mucho más reducidos en la producción por manipulación genética de microorganismos que en la elaboración de fármacos con métodos químicos tradicionales.Fue en 1973 cuando tuvo lugar el primer experimento de clonación molecular dando inicio a una nueva era en la ciencia genética que se consolidó en 1976 cuando los científicos consiguieron producir por primera vez una proteína terapéÚtica a través de este sistema. Desde entonces, los avances han diversificando el accionar de la genética en diferentes campos como el famacológico, alimenticio, etc, generando sintéticos como la hormona insulina, utilizada para combatir la diabetes, o la hormona del crecimiento, para contrarrestar el enanismo.La ingeniería genética aplicada a la industria medicinal ha permitido también el desarrollo de activadores tisulares, capaces de disolver coágulos de sangre en segundos, neurópeptidos que contribuyen a transportar información por el sistema nervioso central, nuevos métodos de diagnóstico y terapia y una nueva generación de vacunas.Es este último campo el que John Fagan critica en su libro «Ingeniería genética;
El riesgo: ingeniería Védica; la solución» al mecanismo genético por la falta de precisión en los procesos. Según su trabajo, el gen tratado es introducido en una célula viviente antes de ser reprogramado para producir un efecto diferente lo que pone en peligro el éxito de su función.

En la actualidad, muchos proyectos buscan desarrollar vacunas para enfermedades como la malaria, la encefalitis o la hepatitis B. Te invitamos a ver el video sobre el siguiente estudio para utilizar mosquitos transgénicos contra la malaria.

Industria

La industria extractiva minera también podría beneficiarse con el uso de bacterias modificadas. En efecto, los metales se encuentran por la general en grandes masas de rocas que se extraen de las minas, se trituran y someten a procesos físico químicos, con un aprovechamiento siempre limitado y costoso. En el caso del cobre, desde hace ya algún tiempo se viene empleando un nuevo método que consiste en recuperar el mineral producido mediante transformación (oxidación) bacteriana. En este proceso, las sales ferrosas contenidas en el mineral se trasforman en sales férricas, con el consiguiente desprendimiento de ácido sulfúrico. El ácido, además de favorecer el proceso de lixiviación tradicional, se mezcla con el cobre, dando lugar a sales de cobre solubles en agua. De esta forma, rociando la roca con agua, previamente tratada con bacterias, se obtiene una solución de sulfato de cobre de la que se puede extraer el metal con mayor facilidad y rendimiento. El mismo método se puede extender a otros metales, como oro, plata, níquel, antimonio, germanio o titanio, utilizando los microorganismos adecuados. Este proceso está siendo estudiado activamente en nuestro país para la recuperación del cobre por la bacteria Thiobacillus ferroxidans. La biolixiviación permitiría extraer entre un 60% -80% del metal de baja ley.Por otro lado, en un futuro próximo se estará utilizando microorganismos modificados en la extracción terciaria o intensificada de petróleo. Como es bien sabido, el petróleo se encuentra en ciertas zonas, bajo la superficie terrestre, ocupando verdaderas bolsas junto con agua y gases. En el momento de la perforación la presión de estos gases obliga al petróleo a salir a la superficie en lo que se denomina producción primaria. Una vez que la presión de los gases disminuye y el petróleo deja de aflorar por sí mismo, se procede a obtener una producción secundaria, inyectando a presión agua o gases que obligan a salir al combustible. Se ha llegado a la conclusión de que por estos dos procedimientos se está extrayendo sólo el 30% del petróleo acumulado. Para extraer el resto se han inyectado dióxido de carbono, polímeros o detergentes obteniendo sólo éxitos relativos a un alto costo. En la actualidad se están estudiando métodos biológicos, utilizando bacterias como desulfovibrio, o enterobacter aerógenes, los cuales podrían producir polímeros in situ. La primera además, en su metabolismo, genera dióxido de carbono en tal cantidad que se produce una presión que vuelve a expulsar el petróleo residual.Otra bacteria, del género Clostridium, también se ha usado porque produce dióxido de carbono, y además, hace al petróleo menos viscoso. Algunas bacterias producen surfactantes naturales o sustancias con acción detergente, las cuales pueden liberar al petróleo de las arenas a rocas vecinas. Se están realizando muchos ensayos para producir modificaciones genéticas en estas mismas bacterias.Ante el riesgo de la crisis energética en el mundo entero se ha intensificado la investigación en la producción de biogás a partir de residuos orgánicos, los que se someten a fermentación bacteriana. En China se han construido más de siete millones de biodigestores que producen biogás a pleno rendimiento (hechos de ladrillos o barro y con una capacidad de dos metros cúbicos). En países más avanzados estas instalaciones son de grandes dimensiones y más complejas, como una planta cercana a Nueva York (USA), capaz de producir grandes cantidades de biogás.