La Ingeniería Genética Biotecnologia Aplicada para Nuestro Beneficio

La Ingeniería Genética Biotecnologia Aplicada para Nuestro Beneficio

La Ingeniería Genética Biotecnologia Aplicada para Nuestro Beneficio
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El término “Ingeniería Genética” es muy utilizado hoy en día pero pocas personas saben lo que realmente significa o los procesos que abarca. Para adentrarnos un poco más en ello, redactamos el siguiente artículo a modo informativo.

¿Qué es la ingeniería genética?

La ingeniería genética es la administración inmediata de los genes de un organismo utilizando la biotecnología para variar los genes, excluirlos o reproducirlos. En cierto modo, radica en combinar la información genética de desemejantes seres vivos para enmendar problemas o fallas de alguno de ellos.

De esta forma, es viable injertar expresas tipologías de un organismo a otro. Para ello se utilizan distintas metodologías de biotecnología y otras tantas áreas.

¿Para qué sirve la ingeniería genética?

Con este tipo de manipulaciones es posible, por ejemplo:

  • Fundar siembras invulnerables a las heladas, las arideces o diferentes dificultades atmosféricas.
  • Determinar padecimientos con inicio genético, identificando y apartando al gen responsable de dicha alteración.
  • Trazar remedios para batallar y descartar rectamente células afectadas.

Las aplicaciones de esta ciencia son fácilmente infinitas. Por ello, se continúa indagando en el campo para conocer cuáles son sus fines y probar nuevos proyectos.

beneficios de la ingenieria genetica en la sociedad
Ingenieria genetica en el maiz

Aplicaciones de la ingeniería genética

Obtención de proteínas de seres vivos

Una sucesión de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, elementos de condensación, etc., poseen un interés clínico y lucrativo muy grande. Antes, la elaboración de estas proteínas se efectuaba mediante su estirpe directa a partir de tejidos o fluidos anatómicos. El día de hoy, debido a la tecnología del ADN recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microbios apropiados para su elaboración comercial. Un ejemplo característico es la fabricación de insulina que se consigue a partir de la levadura Sacharomyces cerevisae, donde se calca el gen de la insulina en humanos.

Obtención de vacunas recombinantes

El sistema cotidiano de producción de vacunas a partir de microorganismos enfermizos inactivos, puede tolerar un peligro viable. Varias vacunas, como la de la hepatitis B, ​ se consiguen presentemente por ingeniería genética. Como la generalidad de los factores antigénicos son proteínas lo que se hace es clonar el gen de la proteína proporcionada.

  • Vacunas atenuadas: Se descartan los genes de malignidad de un agente contagioso para incitar una respuesta inmune. El organismo reformado genéticamente puede utilizarse como lo que es llamado una vacuna “viva” sin que conste peligro de que se invierta al tipo tóxico. Actualmente se está ensayando una vacuna de cepas estables del Vibrio cholerae, éste se encuentra desprovisto del gen que codifica para su enterotoxina, la cual provoca la enfermedad. Otro ensayo existente ha sido en la Salmonella, donde se le han quitado ciertos genes que aunque no son virulentos, convierten a la cepa en atenuada una vez desaparecidos, es decir que disminuyen su virulencia 1, 000, 000 de veces. Su efectividad ha logrado demostrarse en ovejas, bovinos, pollos y hasta en humanos recientemente.
  • Vacunas de organismos recombinantes vivos: Para estas se esgrimen microorganismos no enfermizos a los cuales se unen genes de agentes patógenos que recopilan para los antígenos que liberan la respuesta inmune. El virus vacunal posee un genoma extenso y secuenciado que admite adaptar diferentes genes raros en su interior por lo que es un vector recombinante muy manejado. A partir de éste método se ha logrado desarrollar la vacuna contra la rabia implantando el genoma del virus, incitando la respuesta inmune en el organismo del anfitrión. De igual manera se han ensayado las expresiones de genes que codifican para antígenos de virus de la hepatitis B, de la gripe y del herpes simple. Con este método, se podría lograr el desarrollo de vacunas que inmunicen simultáneamente para varias enfermedades, insertando en el virus recombinante varios genes de distintos organismos patógenos a la vez.
  • Vacunas de subunidades: Para agentes contagiosos que no se consiguen conservar en cultivo, se encierran los genes que recopilan para las proteínas promotoras de la respuesta. Dichos genes se logran clonar y pronunciar en un huésped alterno tales como bacterias, levaduras o líneas celulares de mamíferos. Luego de implantado el gen de interés, la bacteria o levadura recombinante inicia con la producción de subunidades de proteínas en grandes cantidades, mismas que son recolectadas y purificadas para utilizarlas como vacunas. La vacuna contra la hepatitis B fue la primera lanzada en el mercado y siendo engendrada por este método.
  • Vacunas de ADN: Radican en plásmidos en los que se embute tan sólo una microscópica cantidad del material genético del patógeno contra el que se intenta combatir. Al introducir el plásmido en el músculo o la epidermis, éste penetra dentro de la célula y llega al núcleo, comandando entonces la producción de los antígenos del patógeno que desencadenarán la respuesta inmune. Así, se traslada la fábrica de la vacuna a los tejidos del huésped. En la actualidad se realizan ensayos de diversas vacunas de este tipo, algunos ejemplos son la vacuna para la hepatitis B, para la malaria, para la gripe, para el herpes simple y para el SIDA.

Diagnóstico de enfermedades de origen genético

Conociendo la secuencia de nucleótidos de un gen encargado de una particular extrañeza, se puede determinar si este gen extraño está vigente en un explícito ente.

Hasta ahora ha sido dable la localización de los genes encargados de la fibrosis quística, la distrofia muscular, la hemofilia o el Alzheimer. ​Para identificar estos genes se usan sondas de ADN.

La duplicación de genes puede lucrar dos tipos de productos: el DNA duplicado, ventajoso como reactivo determinado en ensayos de análisis por combinación o bien los productos proteicos de los genes duplicados (antígenos purificados para inmunodiagnóstico en producción de vacunas).

Hay descritas cerca de 500 enfermedades hereditarias producidas por mutaciones recesivas. Las técnicas de ingeniería genética han servido para diagnosticar algunas de ellas, por ejemplo, la anemia falciforme.

Obtención de anticuerpos monoclonales

Este proceso abre las puertas para luchar cont

ra enfermedades como el cáncer y diagnosticarlo incluso antes de que aparezcan los primeros síntomas.

para que sirve la ingenieria genetica
Aplicaciones de la ingenieria genetica

 

El interferón fue el primer medicamento producido por ingeniería genética. 15​ Es utilizado como medicamento complementario a la quimioterapia para la cura del cáncer. Su producción era cara hasta 1980, pero genes de interferón fueron introducidos en bacterias usando tecnología de recombinación del ADN permitiendo así el cultivo masivo y purificación de las emisiones bacterianas.

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Ventajas de la Ingeniería Genética

  • Mejoras en la producción de alimentos

Las reformas genéticas ofrecen muchos favores a la producción de alimentos. Estos envuelven un incremento en su fabricación y utilidad.

Además, han logrado optimizar el sabor y el valor nutricional de los productos alimenticios. Otra de las ventajas de la manipulación genética es la disminución de las pérdidas causadas por diversas tensiones bióticas y abióticas, entre ellos patógenos fúngicos y bacterianos.

  • Producción de proteínas recombinantes

Un beneficio importante de la ingeniería genética está relacionado con la producción de proteínas. Gracias al ADN recombinante, se pueden utilizar bacterias para producir proteínas de importancia médica.

  • Atacar y eliminar enfermedades

Algunas de las enfermedades mortales más difíciles del mundo, que tanto han resistido ser suprimidas, pueden ser demolidas con el uso de ingeniería genética. Existe un número de alteraciones genéticas que los humanos pueden tolerar que posiblemente nunca llegarán a su final a menos que mediemos activamente con ingeniería genética en la próxima generación, para prevenir estos problemas. Por ejemplo, la fibrosis quística, una enfermedad progresiva y peligrosa para la cual no se conoce la cura, podría ser completamente curada con la ayuda de ingeniería genética selectiva.

  • Deshacerse de enfermedades en niños jóvenes y fetos

Existen muchos problemas que ya somos capaces de detector incluso antes de que un niño nazca. En el útero, los doctores ya pueden decirte si tu bebé padecerá de síndrome de Down, por ejemplo. Con una ingeniería genética avanzada, ya no tendríamos que preocuparnos por esto. Uno de los grandes beneficios de la ingeniería genética es la capacidad que tiene de curar enfermedades y padecimientos en niños no natos.

Todos los niños tendrían la oportunidad de nacer saludables y fuertes, sin ningún tipo de padecimiento presente en el nacimiento. La ingeniería genética también puede usarse para evitar que las personas hereden a sus hijos trastornos o enfermedades hereditarias.

  • Longevidad aumentada

Aunque los humanos ya son cada vez más y más longevos, la ingeniería genética podría hacer nuestro tiempo en la tierra aún más largo. Existen muchas enfermedades específicas que pueden atacarnos en una etapa temprana de nuestra vida, y acabar con ella mucho antes de lo necesario. Con la ingeniería genética, sin embargo, podríamos revertir algunas de las más básicas razones por las que el cuerpo disminuye naturalmente sus niveles celulares. Mejorando drásticamente tanto nuestra esperanza de vida como la calidad de la que nos queda por delante.

Desventajas de la Ingeniería Genética

  • Daño potencial para la salud

Una de las desventajas de este tipo de tecnología es el riesgo que pudiera representar para la salud de las personas.

En este sentido, la investigación sobre los efectos de genes específicos ha sido limitada y estrictamente controlada por la industria.

Por otra parte, no existe un proceso riguroso de aprobación para aquellos productos genéticamente modificados.

Y sin una regulación eficaz, no hay garantías de que algunos de ellos puedan ser perjudiciales. Siempre estará presente la amenaza de que un rasgo no deseado se transfiera a la planta objetivo. 

  • Impacto ambiental

Las siembras genéticamente reformadas pudieran causar problemas ambientales. Estos pudieran convertirse en agentes invasivos o venenosos para la vida silvestre y causar grandes estragos.

  • ¿Es ético?

Cuando la ingeniería genética se volvió una posibilidad real por vez primera, la reacción inmediata de las personas fue preguntar si era algo correcto a nivel ético. Muchas corrientes religiosas opinan que la ingeniería genética es, después de todo, “jugar a ser dios” y expresamente prohíben este tipo de prácticas en sus hijos.

  • Puede desembocar en defectos genéticos

Otro de los problemas reales de la ingeniería genética es la pregunta sobre qué tan seguro es realizar cambios estructurales a nivel celular. Los científicos aún no lo saben absolutamente todo acerca de la manera en la que funciona el cuerpo humano. Aunque claro, podemos admitir que ya tienen una idea bastante general.

Adicionalmente, si los científicos comienzan a manipular genéticamente fetos en el útero, existe un elevado riesgo de que esto provoque aún más dificultades, malformaciones, abortos, sólo por mencionar algunos.

  • Limitaría la diversidad genética

Necesitamos diversidad en toda clase de especies animales. Cambiar genéticamente a nuestras especies, podría incluso  tener un efecto nocivo en nuestra diversidad genética.

  • ¿Puede llegar demasiado lejos?

Una pregunta constante que se le ha hecho a los defensores de la ingeniería genética por años, es si existen posibilidades de que termine llegando demasiado lejos.

Existen cientos de ingenieros genéticos con propósitos totalmente decentes, cuyas metas son descartar la enfermedad y la pesadumbre de la humanidad. Sin embargo, ¿es conveniente pensar que los que creen que la ingeniería genética puede llegar muy lejos son sólo un puñado de fanáticos? ¿No comenzaremos a exigir bebés de diseño? ¿Hijos cuyo color de piel, ojos, altura e inteligencia podamos predeterminar?

ventajas y desventajas de la ingenieria genetica
Importancia de la ingenieria genetica

Técnicas de Ingeniería Genética

La ingeniería genética contiene un acumulado de técnicas biotecnológicas, entre ellas subrayan:

  • Amplificación del ADN
  • La secuenciación del ADN.
  • La reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
  • Plasmocitosis
  • Clonación molecular
  • Mutación excepcional
  • Transgénesis
  • Bloqueo génico

La tecnología del ADN recombinante

La tecnología del ADN recombinante reside en encerrar y maniobrar un fragmento de ADN de un organismo para «recombinarlo» con el de otro organismo.

Ordinariamente se trata el ADN con una endonucleasa de restricción que causa en este caso un corte paulatino en las dos hebras dobles de ADN. Los extremos paulatinos de ambas hebras de ADN son suplementarios, una posición que deben de tener si se pretenden unir. Los dos ADNs así cercenados se combinan, se calientan y se refrigeran dócilmente. Sus extremos pegadizos se emparejarán dando lugar a un nuevo ADN recombinado, con uniones no covalentes. Las uniones covalentes se forman añadiendo ADN ligasa y una fuente energética para formar los enlaces.

Otra enzima clave para unir ADNs es la transferasa terminal, que puede sumar muchos residuos de desoxirribonucleótidos sucesivos al extremo 3´de las hebras del ADN. De esta forma pueden edificarse colas de poli Guanina en los extremos 3´ de una de las hebras de ADN y colas de poli Citosina en los extremos de la otra cadena. Como estas colas son complementarias, consentirán que los dos ADNs se unan por complementariedad. Subsiguientemente, se forman los enlaces covalentes por la ADN ligasa.

El ADN recombinado se embute en un ADN vector que proceda como vehículo para implantarlo en una célula hospedadora que lo replique, los vectores o transportadores más utilizados son los plásmidos y el ADN del fago lambda.

La secuenciación del ADN

Es un vinculado de técnicas que consienten echar de ver el orden en que salen los nucleótidos en el ADN, que es la base de la información genética de los organismos. Esta técnica tiene afanes clínicos, como la investigación de algún polimorfismo genético que se coligue con una dolencia.

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

La técnica de la PCR fructifica la actividad enzimática por la que se replica el ADN en las células para lograr una gran cantidad de copias de ADN a partir de cantidades pequeñas. ​Se esgrime una polimerasa o una mixtura de varias que consigan oponer resistencia a temperaturas elevadas, siendo la más común la polimerasa taq.

La técnica consiste en realizar varios ciclos de temperaturas elevadas para conseguir la desnaturalización del ADN y temperaturas más bajas para la amplificación del ADN desnaturalizado mediante la polimerasa.

Importancia de la Ingeniería Genética en la actualidad

Actualmente la Ingeniería Genética es mayormente utilizada con fines médicos y agrarios, lo más común son los procesos de fertilización in vitro y la modificación de alimentos para volverlos resistentes a sustancias o enfermedades. La Ingeniería Genética se ha convertido en una herramienta muy común para encontrar tratamientos y hasta erradicar ciertas enfermedades y dolencias.

Ejemplos de Ingeniería Genética

  • Arroz transgénico rico en b-caroteno.
  • Vacas tratadas genéticamente para formarlas invulnerables a enfermedades como el mal de la vaca loca.
  • Maíz reformado genéticamente flexible a herbicidas e invulnerable a parásitos.
  • Pollo sin plumas, perfeccionado a través de la manipulación genética por un experto en Israel.
  • Tomates morados, reformados genéticamente para que tengan unos altos niveles de antocianinas, resguardan contra el cáncer y un extenso número de dolencias.

Ingeniería Genética en Animales

Los animales transgénicos son en la actualidad uno de los adelantos más importantes en la ingeniería genética. La manipulación cada vez más habitual y con éxito es debido a un largo período de descubrimientos en el área de la genética, durante el cual se estaban empleando técnicas continuamente más poderosas. La aplicación de estas técnicas en varias áreas y con diferentes objetivos ha concedido la prosperidad de la calidad de la vida humana.

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Ingeniería Genética en Plantas

Los alimentos que consumimos y el aire que respiramos los originan las plantas; al mismo tiempo, éstas precisan la asistencia de ciertos microorganismos para conseguir uno de los elementos de la materia viva, el nitrógeno. Hoy día, los avances de la ingeniería genética consienten pensar en obtener plantas que puedan utilizar el nitrógeno de la atmósfera, plantas que no necesitarían abonos.

Algunas plantas, las leguminosas, tienen un método de cooperación con explícitas bacterias, primariamente del género llamado rhizobium, por el cual la miasma le provee a la planta nitrógeno ya dispuesto para su aprovechamiento, y la planta le concede a la bacteria otros combinados, azúcares en su mayoría, que la alimentan. El resto de las plantas es inhábil de consumar este tipo de ayuda recíproca con una bacteria y precisa que se le provea involuntariamente el nitrógeno nutritivo en forma de abonos.

Pese a todos estos avances de la agricultura y la genética, no ha sido viable obtener plantas competentes de esgrimir el exuberante nitrógeno de la atmósfera, pues para ello precisarían contener en sus caracteres hereditarios aquellos que dirigen la transformación del nitrógeno en otras formas alimenticias. Estos genes sólo se encuentran en los rhizobium y sus parientes del mundo de las bacterias.

Para que las plantas logren fructificar el nitrógeno atmosférico de igual forma que lo hace los rhizobium se piensa embutir en la planta los genes que en la bacteria contienen la información necesaria para consumar el proceso. Esta manipulación no era posible utilizando los procesos de selección de la genética vegetal clásica, basados en la selección de individuos.

La ingeniería genética permite manipular los genes mismos. Esto permite pensar que la obtención de plantas que no necesiten abonos está relativamente cerca: al menos, se poseen los conocimientos y las técnicas necesarias para intentarlo.

tecnicas de ingenieria genetica
Ingenieria genetica consecuencias negativas

Problemática de la sociedad ante la ingeniería genética

El nivel de vida existiría caracterizado patentemente en varios sectores, de los que recalcarían exorbitantemente, dos. Uno de estos sectores sería el regido por la gente poderosa y con un alto nivel de vida, que serían los únicos que podrían acceder en su totalidad a la ingeniería genética, tanto si hablamos en avances médicos como si hablamos de la descendencia de seres perfectos. El otro sector sería el compuesto por las personas débiles y con un nivel de vida bajo, las cuales no podrían acceder totalmente a los avances de la ingeniería genética. Por lo tanto nos damos cuenta de que la ingeniería genética sería un arma de discriminación social.

Asimismo, un mundo subyugado por la ingeniería genética sería un mundo subyugado por la automatización y por el control de la identidad de todas las personas.

Tras varios años e incluso siglos de cambios en la población mundial, llegaría el día en que todas las personas serían perfectas, no constaría el racismo. Pero también tenemos que pensar que esas personas ambicionarían perfeccionarse, y otra vez se retornaría a fraccionar la sociedad. También es lógico que especulemos que si las personas son más perfectas, vivirían más, por lo tanto habría una desproporción de población y habría que conquistar nuevos planetas donde vivir, aunque esto también podría pasar si hubiera una guerra mundial biológica y el mundo se quedara invadido por virus y enfermedades, de manera que las personas más pobres se quedarían en la tierra, y los más ricos se irían a otro planeta, de manera que la tierra sería un mundo pobre y lleno de enfermedades, es decir, sería el fin de la Tierra.

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Movimiento económico de la Ingeniería Genética

Como ya hemos podido demostrar a lo largo de la historia, las secuelas de una guerra siempre perturban mayoritariamente a los países más necesitados del mundo.

Una guerra biológica que se apoye en la Ingeniería Genética sería aún mucho más funesta, ya que los países ricos podrían terminar con la población de los países más pobres con menos gastos de dinero en indumentaria y en soldados, tendrían soldados casi perfectos y harían falta menos soldados que en cualquier otro tipo de guerra. Además las guerras biológicas existirían pensadas sobre todo para acabar con el sector agrario y ganadero de los países subdesarrollados, dejando al país en la mayor bancarrota de su historia.