Biotecnológia


Introducción: algunos conceptos básicos


¿Qué es la Biotecnología?

Podemos definir a la biotecnología como toda aquella tecnología que utiliza seres vivos o alguna de sus partes, para la obtención o modificación de productos y/o procesos útiles para el hombre. La historia de la biotecnología es antigua, se remonta a la fabricación del vino, el pan, el queso y el yogurt. Hace miles de años el hombre descubrió y mejoró el proceso por el cual el jugo de uva fermentado se convierte en vino. Estas aplicaciones forman parte de lo que hoy se conoce como biotecnología tradicional. Hoy en día, podemos encontrar múltiples ejemplos de actividades y procesos que utilizan biotecnología que el hombre aplicó en diferentes desarrollos de la industria láctea, alimentaria, farmacéutica y médica entre muchas otras.

Mejoramiento Clásico y Moderno

Desde hace más de 10.000 años el hombre ha utilizado técnicas cómo la hibridación o la polinización controlada para introducir mejoras en las características de las plantas. De este modo ha logrado aumentar la calidad nutricional de los alimentos y modificar numerosos rasgos agronómicos. La domesticación de plantas y animales es la forma más primitiva de mejoramiento que encontramos en la historia. Muchos de los cultivos que sembramos en la actualidad han pasado por repetidos procesos de hibridación y selección de los “mejores” individuos, de manera que hoy en día son muy diferentes de los antepasados silvestres que los dieron origen (ver en la figura la comparación del Teosinte con el maíz que cultivado en la actualidad).

   

La hibridación de variedades o especies de plantas permite combina en un proceso al azar miles de genes, y requiere de un proceso posterior de selección por parte del mejorador para identificar las nuevas plantas que han incorporado las características deseadas, evitando en la medida de lo posible, la incorporación de otras características no deseadas. El objetivo del mejoramiento es en última instancia generar variabilidad y obtener plantas con características novedosas.

En el pasado, este trabajo se realizaba en invernaderos y en los campos y podía consumir mucho tiempo. Con las tecnologías actuales los mejoradores pueden evaluar el perfil genético de las plantas en el laboratorio utilizando herramientas como los marcadores moleculares, y tomar decisiones más tempranas dentro del proceso de mejora. Esto se logra a través de la combinación de tecnologías que permiten cultivar tejidos en el laboratorio, analizar el ADN de las plantas y de la utilización de herramientas como los marcadores moleculares.

Aplicación de la biotecnología moderna al mejoramiento de los cultivos

El desarrollo de la biotecnología moderna se inició gracias a los avances en el conocimiento de la biología molecular de microorganismos, plantas y animales, y al desarrollo de las herramientas de ingeniería genética. Así fue como a principios de la de década de 1980, los científicos lograron por primera vez introducir genes en células vegetales, utilizando estas técnicas, para transferir genes de un organismo a otro dando lugar a una planta transgénica o genéticamente modificada (GM).

Hoy la biotecnología moderna nos permite modificar las plantas transfiriendo nuevas características de una manera más precisa y controlada. Para lograrlo es necesario identificar aquél gen responsable de la característica que se desea transferir. Las herramientas de ingeniería genéticas nos permitirán aislarlo del organismo de origen y caracterizarlo. Entre los caracteres deseables para una nueva variedad podemos enumerar aquellos que las protegen del ataque de ciertos insectos o enfermedades, aquellos que incorporan mejoras de calidad, tales como frutas y legumbres más sabrosas; ventajas para el procesamiento o aumento del valor nutritivo.

¿Cómo se obtiene un cultivo transgénico o genéticamente modificado (GM)?

Una vez que se ha identificado el gen de interés, es necesario combinarlo con los elementos necesarios para que resulte funcional en el organismo receptor, en este caso un determinado cultivo. Podemos describir tres etapas en el proceso de introducción del gen de interés:
1. Introducción del gen/genes en el genoma de una célula vegetal, proceso al que se conoce como transformación.
2. Regeneración de la planta completa a partir de un grupo de células transformadas, es decir que son portadoras del gen de interés.
3. Cruzamiento sexual tradicional para integrar el nuevo gen en las líneas e híbridos comerciales.

Un cultivo en el se ha introducido una característica mediante ingeniería genética, constituye un cultivo transgénico, genéticamente modificado o también biotecnológico. El término OGM (organismo genéticamente modificado) es más amplio y puede aplicarse a cualquier organismo (microorganismo, planta o animal).

Haciendo click aquí podrá acceder a una animación donde se grafica de manera general el procedimiento para la obtención de un cultivo biotecnológico.