tecnoloxía baseada na bioloxía From Wikipedia, the free encyclopedia
A biotecnoloxía[1] é a tecnoloxía baseada na bioloxía, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia dos alimentos, ciencias forestais e medicina. Desenvólvese nun enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas e ciencias como bioloxía, bioquímica, xenética, viroloxía, agronomía, enxeñería, física, química, medicina e veterinaria entre outras. Ten gran repercusión na farmacia, a medicina, a microbioloxía, a ciencia dos alimentos, a minería e a agricultura entre outros campos.
Probablemente o primeiro que usou este termo foi o enxeñeiro húngaro Karl Ereki, en 1919, quen a introduciu no seu libro Biotechnologie der Fleisch-, Fett- und Milcherzeugung im landwirtschaftlichen Grossbetriebe (Biotecnoloxía na produción cárnica e láctea dunha grande explotación agropecuaria).[2][3]
Segundo o Convenio sobre Diversidade Biolóxica de 1992, a biotecnoloxía podería definirse como "toda aplicación tecnolóxica que utilice sistemas biolóxicos e organismos vivos ou os seus derivados para a creación ou modificación de produtos ou procesos para usos específicos".[4][5]
O Protocolo de Cartaxena sobre Seguridade da Biotecnoloxía do Convenio sobre a Diversidade Biolóxica [6] define a biotecnoloxía moderna como a aplicación de:
Estas técnicas permiten manipular e modificar o xenoma dos organismos. Dicimos que un ADN é recombinante cando contén fragmentos de ADN de diferente procedencia. Existen unha serie de ferramentas que permiten modificar o ADN, como son as encimas de restrición e as ligasas. O ADN pode ser cortado en fragmentos mediante as encimas de restrición. Estas encimas recoñecen secuencias específicas e cortan en lugares concretos. Ademais os fragmentos resultantes son cohesivos. As encimas, que son ADN ligasas, xuntan os fragmentos de ADN. Os vectores xénicos traen o ADN recombinante desde unha célula dada a unha receptora. Hai de dous tipos: -Plasmidios: son moléculas circulares que se autorreplican, introdúcense dentro das bacterias por un proceso denominado transformación. -Virus bacteriófagos: Infectan as células e introducen o ADN recombinante.
Unha sección da biotecnoloxía é o uso directo de organismos para a produción de produtos orgánicos (algúns exemplos son a cervexa, os produtos lácteos). Actualmente as bacterias son empregadas na industria mineira na biolixivación. A biotecnoloxía tamén é empregada para a reciclaxe, tratamento de residuos, limpar as zonas contaminadas por actividades industriais (bioremediación), e para producir armamento biolóxico.
Hai tamén aplicacións da biotecnoloxía que non empregan organismos vivos. Os microchips de ADN usados nas análises xenéticas son un exemplo. Hai moitísimas producións que se fan con só a reacción das enzimas dos microorganismos.
A biotecnoloxía moderna está frecuentemente asociada co uso dos microorganismos xeneticamente modificados como a E. coli ou o lévedo Saccharomyces cerevisiae para a produción de substancias como a insulina ou os antibióticos. Tamén se pode referir aos animais transxénicos ou plantas transxénicas, como o millo. Células animais modificadas como as do ovario do Cricetulus griseuss (CHO), entre moitísimas outras, son altamente empregadas para os ensaios das industrias farmacéuticas. Actualmente abre expectativas o uso das plantas como bioreactores baratos.
A biotecnoloxía tamén está comunmente asociada coa procura de novas terapias e dispositivos de diagnóstico.
A biotecnoloxía ten aplicacións en catro áreas industriais principais: saúde, produción de plantas e agricultura, usos non alimentarios de plantas e outros produtos (por exemplo: plástico biodegradable, aceite vexetal, biocombustible etc.), e aplicalos no campo.
Por exemplo, unha aplicación da biotecnoloxía é a utilización directa de organismos para a manufactura de produtos orgánicos, como a cervexa ou o leite. Outro exemplo é a utilización de bacterias na minaría como no caso da biolixiviación. A biotecnoloxía tamén ten aplicacións na reciclaxe, o tratamento dos residuos, a limpeza da contaminación orixinada polas actividades industriais (bioremediación), e tamén pode producir armas biolóxicas.
Hai un bo número de termos de argot para os subcampos da biotecnoloxía. Ademais, hai varios termos puntuais atribuídos ao seu estudo (biotecnoloxía animal, biotecnoloxía vexetal, biotecnoloxía microbiolóxica...).
Entre as principais vantaxes da biotecnoloxía están:
Entre os posibles impactos nos ecosistemas hai que sinalar a posibilidade da polinización cruzada, por medio da cal o pole dos cultivos xeneticamente modificados (GM) difúndese a cultivos non GM en campos próximos, polo que poden dispersar certas características como resistencia aos herbicidas de plantas GM a aquelas que non son GM.[16] Isto podería dar lugar, por exemplo, ao desenvolvemento de maleza máis agresiva ou de parentes silvestres con maior resistencia ás enfermidades ou ao estrés abióticos, trastornando o equilibrio do ecosistema.[5]
Outros impacto sobre dos ecosistemas é o uso de cultivos modificados xeneticamente con xenes que produzan toxinas insecticidas, como o xene do Bacillus thuringiensis. Isto pode facer que se desenvolvan unha resistencia ao xene en poboacións de insectos expostas a cultivos GM.[Cómpre referencia] Tamén pode haber risco para especies que non son o obxectivo, como aves, bolboretas e outros insectos, por plantas con xenes insecticidas.[16]
Tamén se pode perder Modelo:Biodiversidade, por exemplo, como consecuencia do desprazamento de cultivos tradicionais por un pequeno número de cultivos modificados xeneticamente.[5]
Hai riscos de transferir toxinas dunha forma de vida a outra, de crear novas toxinas ou de transferir compostos alerxénicos dunha especie a outra, o que podería dar lugar a reaccións alérxicas imprevistas.[5]
Hai o risco de que bacterias e virus modificados escapen dos laboratorios de alta seguridade e infecten á poboación humana ou animal.[17]
Os axentes biolóxicos clasifícanse, en función do risco de infección, en catro grupos:[18]
Os adiantos en xenética e o desenvolvemento do Proxecto Xenoma Humano, en conxunción coas tecnoloxías reprodutivas, suscitaron preocupacións de carácter ético sobre as cales aínda non hai consenso.[19]
Recoñecendo que os problemas éticos suscitados polos rápidos adiantos da ciencia e das súas aplicacións tecnolóxicas teñen que se examinar tendo en conta non só o respecto debido á dignidade humana, senón tamén a observancia dos dereitos humanos, a Conferencia Xeral da UNESCO aprobou en outubro de 2005 a Declaración Universal sobre Bioética e Dereitos Humanos.[21]
A biotecnoloxía non se limita ás aplicacións médicas e de saúde (a diferenza da Enxeñaría Biomédica, que inclúe a maior parte da biotecnoloxía). Aínda que normalmente non se identifica coa biotecnoloxía, a agricultura claramente encaixa na definición de "utilizar sistemas biotecnolóxicos para fabricar produtos" de tal maneira que o cultivo de plantas pode ser visto como a primeira empresa biotecnolóxica. Teorizouse que a agricultura se converteu na forma dominante de produción de alimentos desde a Revolución Neolítica. Os procesos e métodos da agricultura foron refinados por outras ciencias mecánicas e biolóxicas desde a súa creación. A través da biotecnoloxía temperá, os agricultores foron capaces de seleccionar as mellores colleitas, cos rendementos máis altos, para producir alimentos suficientes para manter unha poboación en crecemento. Outros usos da biotecnoloxía requiríronse porque cultivos e campos volvéronse cada vez máis grandes e difíciles de manter. Organismos específicos e específicos por produto, utilizáronse para fertilizar, fixar nitróxeno, e o control das pragas. A través do uso da agricultura, os agricultores alteraron inadvertidamente a xenética dos seus cultivos mediante a introdución en novas contornas e alimentando con outras plantas, unha das primeiras formas da biotecnoloxía. Algunhas culturas como as de Mesopotamia, Exipto e a India desenvolveron o proceso de elaboración da cervexa. Realízase co mesmo método básico da utilización de grans malteados (que contén encimas) para converter o amidón dos grans en azucre e despois engadindo lévedos específicos para producir cervexa. Neste proceso os carbohidratos nos grans descompóñense en alcois, por exemplo etanol. Máis tarde, outras culturas produciron o proceso da fermentación láctea, que permite a fermentación e a conservación doutras formas de alimentación. A fermentación utilízase tamén nesta época para producir pan con fermento. Aínda que o proceso de fermentación non foi entendido de todo ata o traballo de Pasteur en 1857, segue sendo o primeiro uso da biotecnoloxía para converter unha fonte de alimento noutra forma.
Durante miles de anos, os seres humanos utilizaron métodos de selección para mellorar a produción de cultivos e gando para usalos como alimento. Na cría selectiva, os organismos con características desexables sepáranse para producir descendencia coas mesmas características. Por exemplo, esta técnica utilizouse co millo para producir cultivos máis grandes e un alimento máis doce.[22]
A comezos do século XX os científicos conseguiron unha maior comprensión da microbioloxía e exploraron formas de fabricar produtos específicos. En 1917, Chaim Weizmann utilizou por primeira vez un cultivo microbiolóxico pura nun proceso industrial, o da fabricación de amidón de millo con Clostridium acetobutylicum, para producir acetona, que o Reino Unido necesitaba desesperadamente para a fabricación de explosivos na primeira guerra mundial.[23]
A biotecnoloxía tamén conduciu ao desenvolvemento dos antibióticos. En 1928, Alexander Fleming descubriu a cepa do Penicillium. O seu traballo conduciu á purificación do antibiótico por Howard Florey, Ernst Boris Chain e Norman Heatley obtendo a penicilina. En 1940, a penicilina chegou a estar dispoñible para uso medicinal para tratar infeccións bacterianas en humanos.[22]
O campo da biotecnoloxía moderna pénsase que en gran medida empezou o 16 de xuño de 1980, cando o Tribunal Supremo dos Estados Unidos ditaminou que un microorganismo xeneticamente modificado podía ser patentado no caso de Diamond contra Chakrabarty.[24] Ananda Chakrabarty, de orixe india, e que traballaba para General Electric, desenvolvera unha bacteria (derivada do xénero Pseudomonas) capaz de degradar petróleo cru, que se propuxo utilizar no tratamento dos derramamentos de petróleo.
O que hoxe se coñece como enxeñaría xenética ou ADN recombinante, foi parte do achado de 1970 feito por Hamilton Smith e Daniel Nathans do enzima (restrictasa) capaz de recoñecer e cortar o ADN en secuencias específicas, achado que lles valeu o Premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina, compartido con Werner Arber, en 1978. Este descubrimento (consecuencia dun achado accidental) deu orixe ao desenvolvemento do que hoxe se coñece como Enxeñaría xenética ou Biotecnoloxía, que permite clonar calquera xene dun virus, microorganismo, célula de planta ou de animal.
Hoxe en día, a moderna biotecnoloxía é frecuentemente asociada co uso de microorganismos alterados xeneticamente como o Escherichia coli ou os lévedos para producir substancias como a insulina ou algúns antibióticos.
O lanzamento comercial de insulina recombinada para humanos en 1982 marcou un fito na evolución da biotecnoloxía moderna.
A biotecnoloxía atopa as súas raíces na bioloxía molecular, un campo de estudos que evoluciona rapidamente nos anos 1970, dando orixe á primeira compañía de biotecnoloxía, Genentech Inc., en 1976.
Desde a década de 1970 ata a actualidade, a lista de compañías biotecnolóxicas aumentou e tivo importantes éxitos ao desenvolver novos medicamentos. Na actualidade existen máis de 4.000 compañías que se concentran en Europa, Norteamérica e Asia-Pacífico. A biotecnoloxía naceu en Norteamérica a finais dos 70, Europa incorporouse ao seu desenvolvemento nos anos 1990.
Tradicionalmente as empresas biotecnolóxicas tiveron que asociarse con farmacéuticas para obter fondos de financiamento, credibilidade e posición estratéxica. Con todo, nos últimos anos intensificouse a procura do seu propio rumbo. Unha proba disto é o aumento de asociacións entre empresas biotecnolóxicas excedendo o número de asociacións entre empresas biotecnolóxicas con empresas farmacéuticas.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
