TEMA 17. BIOTECNOLOGÍA 17.1. Introducción La biotecnología es

TEMA 17. BIOTECNOLOGÍA
17.1. Introducción
La biotecnología es la ciencia que estudia la aplicación de los seres vivos para obtener
diferentes beneficios. Especialmente se utilizan microrganismos y se emplean con fines
alimenticios, agrícolas, ganaderos, médicos o ambientales.
17.2. Fabricación de alimentos.
-Vinagre. Se obtiene a partir del alcohol etílico del vino que se convierte en ácido acético
por acción de las bacterias del género Acetobacter. El vinagre se emplea para condimentar
alimentos o para la conservación de vegetales.
-Queso y yogurt. Ambos se obtienen a partir de la leche, el queso se obtiene a partir de
mohos que hacen que la leche se madure y precipite. El yogurt se obtiene por la
fermentación de la leche mediante bacterias del género Streptococcus y Lactobacillus.
-Vino. Se obtiene mediante la fermentación del mosto de la uva mediante la levadura
Sacharomyces elipsoideus que lleva acabo la fermentación alcohólica. Los pasos para
fabricar vino son: 1.Trituración de la uva para obtener el mosto. 2. Fermentación mediante
la levadura. 3. Prensado. 4. Sedimentación. 5. Envejecimiento durante 10 días. 6. Filtrado y
embotellado.
-Cerveza. Se obtiene a partir de la fermentación de la cebada mediante las levaduras
Sacharomyces cerevisae o Sacharomyces carlsbergensis. Para obtener cerveza se cogen los
granos de cebada, se trituran y se ponen a remojo para que se activen las enzimas amilasas
e hidrolicen el almidón de la cebada. Posteriormente se seca y se obtiene la malta, ésta se
cuece y se filtra para obtener el mosto de la cerveza. Seguidamente se añaden las levaduras
y tras fermentar de 5 a 10 días se obtiene cerveza.
-Pan. Consiste en la fermentación de la masa formada por harina de cereales más agua
mediante la levadura S. cerevisiae. Tras mezclar la masa con la levadura se deja reposar
unas horas para que suba la masa y para que se activen las enzimas amilasas e hidrolicen
las moléculas de almidón, Posteriormente se cuece la masa y se produce la fermentación
alcohólica. La masa se esponja por emisión de CO2 en la fermentación y el alcohol se
evapora en la cocción.
17.3. Fabricación de fármacos.
-Antibióticos. Sustancias fabricadas por microrganismos que difunden en el medio en el
que viven, impidiendo el crecimiento de otros microrganismos o provocando su muerte.
Ejemplo: penicilina, que se obtiene del hongo Penicilium notatum.
-Vacunas. Se fabrican a partir del agente patógeno muerto o atenuado para conseguir
inmunidad frente al germen activo. Las vacunas obtenidas a partir del agente patógeno
entero pueden provocar efectos secundarios. Por eso en la actualidad se fabrican vacunas
que contienen únicamente el antígeno que da la respuesta inmune.
-Proteínas hormonales. Se fabrican mediante ingeniería genética, clonando los genes
responsables de la síntesis de proteínas humanas que se quieren sintetizar a gran escala.
Estos genes se introducen en el interior de bacterias, y se cultivan en un fermentador, al
cual se adiciona el sustrato necesario para obtener la proteína deseada. Ejemplos: insulina,
cortisona, estrógenos y andrógenos para tratar la fertilidad.
17.4. Aplicaciones ecológicas.
Consiste en técnicas para eliminar la contaminación.
-Biodegradación de petróleo. Emplea bacterias como levaduras y algunas algas verdes que
oxidan los hidrocarburos.
-Biodegradación de xenobióticos. Se trata de sustancias químicas artificiales que no existen
en la naturaleza, tales como plásticos o plaguicidas, y que se eliminan mediante bacterias
modificadas genéticamente.
-Depuración de aguas residual. Se emplean microrganismos que pueden mineralizar la
materia orgánica de agua contaminada y desprende CO2.
17.5. Aplicaciones agrícolas y ganaderas.
Las aplicaciones agrícolas se basan en el cultivo in vitro de tejidos vegetales, para
seleccionar clones de células genéticamente modificadas y posteriormente inducir la
formación de plantas completas a partir de estos tejidos.
Ejemplos de aplicaciones agrícolas:
-conseguir plantas resistentes a herbicidas.
-conseguir plantas resistentes a plagas mediante la bacteria Bacillus turingiensis, cuyas
células en fase de esporulación fabrican unas proteínas con una alta toxicidad para las
larvas de muchos insectos, especialmente lepidópteros, pero son inocuas para otros
animales o plantas.
-Protección de las plantas frente a infecciones fúngicas, a las que se le inocula el gen de la
cubierta de proteínas de un virus, y se hacen resistentes a la infección de este.
-Mejora del producto. Desarrollo de cepas modificadas genéticamente para obtener
características deseadas en el cultivo, como por ejemplo retraso en la maduración.
Ejemplos de aplicaciones ganaderas:
Modificar genéticamente los animales para incrementar la producción hormonal propia del
animal, la cual origina un incremento de la reproducción, de su peso, o de su producción.
También se puede modificar genéticamente para hacerlos resistentes a infecciones, o para
que sinteticen sustancias tales como vitaminas, anticuerpos, hormonas...
17.6. Proyecto genoma humano.
Este proyecto se inició en el año 1989 con un triple objetivo:
1º. Determinar la posición de todos los genes humanos en los cromosomas del genoma
humano.
2º. Secuenciar todos los nucleótidos del genoma humano.
3ª. Determinar la función de todos los genes del genoma humano.
Los dos primeros objetivos se cumplieron en 2003 por la acción conjunta de científicos de
todo el mundo. El 3er objetivo aún sigue sin cumplirse.