Biotecnología. (Bloque 13)

Genética molecular y biotecnología.

Biología.

¿Qué es la biotecnología?

La biotecnología es el uso y especialmente, la alteración de organismos, células o moléculas biológicas para producir alimentos, medicamentos y otros bienes. 

La biotecnología moderna genera material genético modificado mediante la ingeniería genética. A menudo, la ingeniería genética consiste en la producción de ADN recombinante de diferentes organismos. Cuando el ADN se transfiere de un organismo a otro, los receptores se llaman organismos transgénicos o genéticamente modificados.

Las principales aplicaciones de la biotecnología moderna incluyen aumentar nuestra comprensión de la función de los genes, tratar enfermedades, mejorar la agricultura y resolver casos criminales.

¿Cómo se recombina el ADN en la naturaleza?

La recombinación del ADN ocurre naturalmente, por ejemplo en la reproducción sexual; en la transformación bacteriana, en la que bacterias adquieren ADN de plásmidos de otras bacterias y en las infecciones virales, en las que los virus asimilan fragmentos de ADN de su huésped y los transfieren a miembros de la misma especie o de otra.

¿Cómo se usa la biotecnología en la ciencia forense?

Regiones específicas de cantidades muy pequeñas de ADN, como las que se obtendrían en la escena de un crimen, pueden ser amplificadas por la reacción en cadena de la polimerasa (RCP). Las regiones más comunes usadas en el laboratorio forense son las repeticiones cortas en tándem (RCT). Las RCT se separan por electroforesis en gel y se hacen visibles con sondas de ADN. El diseño de las RCT, llamado perfil de ADN, puede usarse para comparar el ADN encontrado en la escena del crimen con el ADN de los sospechosos, con una precisión muy alta.

¿Cómo se usa la biotecnología en la agricultura?

Muchos granos han sido modificados con la adición de genes que promueven la resistencia a los herbicidas o a las plagas. El procedimiento más común usa enzimas de restricción para insertar el gen en un plásmido Ti de la bacteria Agrobacterium tumefaciens. A continuación, el plásmido Ti genéticamente modificado sirve para transformar bacterias que luego infectan células vegetales. El plásmido Ti inserta el nuevo gen en uno de los cromosomas de las plantas. Mediante cultivos celulares se producen plantas completas a partir de células transgénicas y al cabo se comercializan. 

¿Cómo se aprovecha la biotecnología para aprender sobre el genoma humano?

Se aplicaron técnicas de la biotecnología para descubrir la secuencia completa de los nucleótidos del genoma humano. Este conocimiento se aprovechará para saber la identidad y función de los nuevos genes, para descubrir genes de importancia médica, para explorar la variabilidad genética entre individuos y para entender mejor las relaciones evolutivas entre los seres humanos y otros organismos.

¿Cómo se aprovecha la biotecnología para diagnosticar y tratar enfermedades?

La biotecnología puede usarse para diagnosticar trastornos genéticos como la anemia de células falciformes o la fibrosis quística.

Por ejemplo, en el diagnóstico de la anemia de células falciformes, enzimas de restricción cortan alelos normales y defectuosos de globina en diferentes lugares. Así, los fragmentos resultantes de

ADN de diferente longitud puede separarse e identificarse por electroforesis en gel. En el diagnóstico de la fibrosis quística, los alelos se colocan en una matriz de ADN. Se aparean las bases del ADN de un paciente con sondas específicas de la matriz para identificar qué alelos posee este paciente. Las enfermedades hereditarias son causadas por alelos defectuosos de genes cruciales. La ingeniería genética puede servir para insertar alelos funcionales en células normales, células madre o incluso en óvulos para corregir el trastorno genético.

¿Cuáles son los principales problemas éticos de la biotecnología moderna?

El aprovechamiento de organismos genéticamente modificados en la agricultura es polémico por dos razones principales: la preocupación por la seguridad de los consumidores y los posibles efectos nocivos en el ambiente. 

En general, los organismos genéticamente modificados contienen proteínas inofensivas para los mamíferos, se digieren con facilidad o ya se encuentran en otros alimentos. La transferencia de posibles proteínas alergénicas a alimentos que no causan alergias puede evitarse con pruebas exhaustivas. Los efectos ambientales de los organismos genéticamente modificados son más difíciles de anticipar. Es posible que los genes extraños, como los de la resistencia a plagas o a herbicidas, se transfieran a plantas silvestres con el consiguiente daño a la agricultura o el trastorno de los ecosistemas. Si escapan animales transgénicos de muy alta movilidad, podrían desplazar a sus parientes. Seleccionar o modificar genéticamente embriones humanos es sumamente controvertido.

A medida que las tecnologías mejoran, la sociedad enfrentará decisiones sobre el grado en que debe permitirse que los padres corrijan o perfeccionen el genoma de sus hijos.

Fill in the Blank

La biotecnología es el uso y especialmente, la alteración de organismos, células o moléculas biológicas para producir _________ , medicamentos y otros bienes.

Multiple Choice

La biotecnología moderna genera material genético modificado mediante la ingeniería genética. A menudo, la ingeniería genética consiste en la producción de ADN recombinante de diferentes organismos. Cuando el ADN se transfiere de un organismo a otro, los receptores se llaman organismos ________ o genéticamente modificados.

• orgánicos

• naturales

• ecológicos

• transgénicos

Multiple Choice

Las principales aplicaciones de la biotecnología moderna incluyen aumentar nuestra comprensión de la función de los ______ , tratar enfermedades, mejorar la agricultura y resolver casos criminales.

• historia

• idioma

• genes

• humanos

Multiple Choice

La recombinación del ADN ocurre naturalmente, por ejemplo en la reproducción sexual; en la transformación bacteriana, en la que bacterias adquieren ADN de plásmidos de otras bacterias y en las infecciones virales, en las que los virus asimilan fragmentos de ADN de su huésped y los transfieren a miembros de la misma especie o de otra.

• correcto

• incorrecto

• no se

• falso

Multiple Choice

Muchos granos han sido modificados con la adición de genes que promueven la resistencia a los herbicidas o a las plagas. El procedimiento más común usa ________ de restricción para insertar el gen en un plásmido Ti de la bacteria Agrobacterium tumefaciens.

• enzimas

• lípidos

• agua

• oxigeno

Multiple Choice

Se aplicaron técnicas de la biotecnología para descubrir la secuencia completa de los nucleótidos del genoma humano. Este conocimiento se aprovechará para saber la identidad y _______ de los nuevos genes, para descubrir genes de importancia médica.

• biología

• función

• importancia

• solución

Fill in the Blank

La ________ puede usarse para diagnosticar trastornos genéticos como la anemia de células falciformes o la fibrosis quística.

Multiple Choice

La ingeniería genética puede servir para insertar ________ funcionales en células normales, células madre o incluso en óvulos para corregir el trastorno genético.

• células

• núcleo

• alelos

• histonas

Multiple Choice

El aprovechamiento de organismos genéticamente modificados en la agricultura es polémico por dos razones principales: la preocupación por la seguridad de los consumidores y los posibles efectos nocivos en el _______.

• país

• ambiente

• municipio

• no se

Multiple Choice

Si escapan animales transgénicos de muy alta movilidad, podrían desplazar a sus parientes. Seleccionar o modificar genéticamente embriones _______ es sumamente controvertido.

• todas

• ninguna

• humanos

• inofensivos

Fill in the Blank

A medida que las tecnologías mejoran, la sociedad enfrentará decisiones sobre el grado en que debe permitirse que los padres corrijan o perfeccionen el genoma de sus ______.