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BIOTECNOLOGIA.pptx

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  1. 1. LA BIOTECNOLOGIA ELABORADO POR: Prof. Gina Cubillas
  2. 2. LA BIOTECNOLOGIA  La biotecnología utiliza células vivas para desarrollar o manipular productos con fines específicos, como por ejemplo los alimentos transgénicos.  ¿Qué es lo que estudia la biotecnologia?  La biotecnología es la aplicación de tecnología que utiliza sistemas biológicos y organismos vivos –o derivados- para crear o modificar procesos o productos para usos específicos.
  3. 3. COLORES O TIPOS DE BIOTECNOLOGÍA Para simplificar la categorización, estos suelen distinguirse por colores, habiendo cinco grandes áreas: las de la biotecnología roja, verde, blanca, gris y azul. Asimismo, existen muchas más, algunas de las cuales veremos a continuación. BIOTECNOLOGÍA ROJA Está relacionada con la investigación y producción de medicamentos y procedimientos médicos. Permite desarrollar nuevos y más efectivos fármacos, terapias regenerativas, vacunas, antibióticos, técnicas de diagnóstico molecular y técnicas de ingeniería genética para tratar enfermedades y demás.
  4. 4. EJEMPLOS DE BIOTECNOLOGIA ROJA
  5. 5. BIOTECNOLOGÍA VERDE  Hace especial hincapié en la agricultura y el medioambiente e implica la creación de nuevas variedades de plantas y especies vegetales con interés agrícola,biopesticidas y biofertilizantes.
  6. 6.  BIOTECNOLOGÍA BLANCA  En diálogo continuo con la biotecnología industrial, se especializa en el diseño de procesos y productos más eficientes desde un punto de vista energético, climático y ambiental, con menos contaminantes y consumiendo menos recursos que en procesos tradicionales.  USOS DE LA BIOTECNOLOGÍA  BIOTECNOLOGÍA GRIS  Desarrolla aplicaciones ambientales para proteger la biodiversidad y eliminar agentes contaminantes a través del uso de microorganismos y plantas que permiten aislar o eliminar diversos tipos de sustancias dañinas para los ecosistemas, como metales pesados o derivados de los hidrocarburos.  BIOTECNOLOGÍA AZUL  Es la biotecnología que se basa en el uso de recursos marinos para la creación de productos y aplicaciones en una muy amplia gama de sectores que se beneficiarán de su implementación.
  7. 7.  BIOTECNOLOGÍA DORADA  También referida como bioinformática, implica la aplicación de la biología computacional. Su objetivo es abordar problemas biológicos mediante técnicas computacionales, permitiendo la organización, análisis e interpretación de amplios volúmenes de información y datos biológicos.  APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA HOY  Biotecnología amarilla  Comúnmente se refiere al uso de la biotecnología en la producción de alimentos, por ejemplo, en la elaboración de vinos, quesos, cervezas y otros alimentos a través de procesos de fermentación.  BIOTECNOLOGÍA OSCURA  La biotecnología negra u oscura es aquella asociada con prácticas ilegales y nocivas tanto para la humanidad como el planeta, tales como el bioterrorismo o la producción de armas biológicas a través de la manipulación de microorganismos y toxinas que causan enfermedades, envenenamiento y muerte.
  8. 8.  BIOTECNOLOGÍA VIOLETA  Se ocupa de todas las cuestiones legales, éticas y filosóficas en torno a la biotecnología. Dentro de esta categoría suelen abordarse desafíos como el desarrollo de medidas de seguridad o bioseguridad, como la protección de datos del paciente, las patentes (regulación jurídica), los problemas bioéticos y de legislación, entre otros.
  9. 9. USOS Y APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA EN LA ACTUALIDAD  La aplicación de la biotecnología y la microbiología se enfoca especialmente en células procariotas o eucariotas, enzimas y proteínas relevantes, genética aplicada y biotecnología molecular, genómica y proteómica, fisiología microbiana y celular aplicada, biotecnología ambiental, procesos, productos y más.  1. VACUNAS  Una de las más importantes aplicaciones de la biotecnología la encontramos en las vacunas, cuya singular relevancia tiene un rol protagónico en la actualidad. En esencia, se trata de sustancias químicas que estimulan el sistema inmune del cuerpo humano para combatir los patógenos que atacan al organismo.  Elaboración de vacunas a través de técnicas de biotecnología.  Para lograrlo, en el torrente sanguíneo del cuerpo humano se insertan versiones inactivas, atenuadas o debilitadas de la enfermedad. Esto hace que el organismo active sus procesos naturales de reacción para defenderse, independientemente de la debilitación del agente en cuestión. Así, el cuerpo combate los patógenos debilitados y, a través de ese proceso, crea un registro de la estructura celular de los patógenos con los que ha luchado.
  10. 10.  Posteriormente, cuando la enfermedad realmente ataca y ahora el cuerpo se enfrenta a sus patógenos sin la atenuación que sí tenía la vacuna, el cuerpo los reconoce, los identifica y activa sus mecanismos de defensa en función de la información con la que ya contaba. El resultado de la contienda es una recuperación más veloz, con síntomas más leves.  Para poder producir estas vacunas, los patógenos de las enfermedades atenuadas se extraen utilizando técnicas de biotecnología, como el cultivo de proteínas antigénicas en cultivos que fueron modificados genéticamente. Un buen ejemplo es el desarrollo de vacunas contra el linfoma folicular utilizando plantas de tabaco modificadas genéticamente para exhibir ARN de células B malignas (activamente cancerosas).  2. ANTIBIÓTICOS  Como sucede con las vacunas, la producción de antibióticos —sin los cuales no podríamos concebir la medicina como lo hacemos hoy— representa otro de los más importantes usos de la biotecnología.
  11. 11.  Es que todo antibiótico, un producto biotecnológico en sí mismo, es capaz de inhibir el crecimiento bacteriano o directamente eliminar bacterias y determinadas clases de microorganismos sensibles, uno de los mayores avances en la historia de las ciencias.  Producción de antibióticos mediante procesos biotecnológicos.  Estos compuestos químicos se producen naturalmente en organismos vivos, como por ejemplo hongos, o ciertos derivados sintéticos para obtener así cierta ventaja sobre las poblaciones bacterianas. Como fármacos, gracias a la biotecnología, los antibióticos se producen a gran escala mediante el cultivo y la manipulación de células fúngicas.  Es así que, comúnmente, los compuestos antibacterianos suelen clasificarse en función de su origen químico o biosintético en tres tipos: natural, semisintético y sintético. Asimismo, también existe otro sistema de clasificación basado en la actividad biológica. Dentro de esta clasificación, los antibióticos se suelen categorizar en dos grandes grupos según su efecto biológico sobre los microorganismos: los agentes bactericidas, que matan a las bacterias; y los agentes bacteriostáticos, que ralentizan o detienen el crecimiento bacteriano.  En los últimos años hemos logrado grandes avances en el desarrollo de todos estos tipos de antibióticos para combatir los patógenos que afectan el funcionamiento del cuerpo humano, pero ninguno habría sido posible sin la biotecnología.
  12. 12.  Quizá también pueda interesarte leer: "Ocho grandes aportes e inventos de la Ingeniería Eléctrica"  3. Cultivos resistentes a las plagas  La biotecnología también ha proporcionado técnicas de gran eficacia para la creación de cultivos capaces de expresar resistencia a las plagas de forma natural, una innovadora e inteligente alternativa a los dañinos pesticidas.  Usos y aplicaciones de la biotecnología en la actualidad.  Un ejemplo de esta aplicación de la biotecnología es la transferencia de genes de la bacteria Bacillus thuringiensis a los cultivos. Este hongo produce una proteína (Bt) desde cuyas esporas y cristales es posible producir potentes biopesticidas, muy eficaces contra plagas como el taladro del maíz (Ostrinia nubilalis).  La proteína Bt también es un buen ejemplo de lo que en biotecnología se suele considerar como una característica deseada. En este caso para las plantas, ya que si estas cuentan con tal proteína, son capaces de defenderse de las plagas por su propia cuenta y de forma natural.
  13. 13.  Es esta razón que, a través de la aplicación de técnicas de biotecnología, se identificó el gen que provoca la expresión de la proteína Bt en el hongo y lo transfirieron directamente al maíz. Posteriormente, el maíz produce la toxina proteica de forma natural, lo que no solo reduce significativamente el costo de producción del maíz al eliminar el gasto en pesticidas y la mano de obra de su aplicación, sino que permite consumir alimentos más saludables y favorece el cuidado del medioambiente.  4. Biorremediación  Otro de los usos más importantes de la biotecnología es, justamente, el de la protección medioambiental. Comúnmente referida como biotecnología ambiental, refiere a la tecnología aplicada al tratamiento de desechos y la prevención de la contaminación de los ecosistemas, permitiendo limpiar desechos y agentes contaminantes a gran escala y de forma más eficiente que con los métodos convencionales.  Usos y aplicaciones de la biotecnología en el cuidado del medioambiente.
  14. 14.  Todos los organismos vivos ingieren nutrientes para vivir y producir energía y como resultado de este proceso natural, se generan subproductos. A su vez, diferentes organismos necesitan distintos tipos de nutrientes y se ha constatado que ciertas especies de bacterias y microorganismos también prosperan en los componentes químicos de los desechos.  Siguiendo este concepto, a través de técnicas biotecnológicas, hoy se introducen determinados nutrientes para estimular la actividad de las bacterias que ya existen, por ejemplo, en el suelo en un vertedero o para agregar nuevas bacterias al suelo. Las bacterias ayudan a digerir los desechos directamente en el sitio, convirtiéndolos en subproductos inofensivos (o incluso beneficiosos, como en el caso de la agricultura).  La biorremediación o remediación biológica es otro claro ejemplo e implica la aplicación de procesos biotecnológicos para introducir microorganismos, como hongos, plantas o enzimas derivadas, para recuperar un ecosistema que fue alterado por agentes contaminantes. Esta técnica puede emplearse para atacar contaminantes específicos de un medio y su aplicación más extendida la encontramos en las tareas de rescate en catástrofes ambientales como derrames de hidrocarburos en los océanos.  También nos gustaría sugerirte leer: "Qué es la robótica y cuáles son sus principales usos"  5. Producción industrial
  15. 15.  La biotecnología industrial es la aplicación de la biotecnología que abarca desde la producción de estructuras celulares hasta la producción de elementos biológicos para diversos y numerosos usos de la industria. Incluye la utilización de células como microorganismos, o componentes de células como enzimas, para generar productos de utilidad industrial.  Usos de la biotecnología industrial.  Entre estos es posible mencionar, por ejemplo, la creación de nuevos materiales para el sector de la construcción, la producción de alimentos y bebidas fermentadas, detergentes y productos para el cuidado personal.  En las últimas décadas se ha logrado un significativo progreso en la producción de organismos genéticamente modificados (OGM) capaces de aumentar la diversidad de sus aplicaciones y la viabilidad económica de la biotecnología industrial.  Al utilizar materias primas renovables para generar diversos productos químicos y combustibles, la biotecnología industrial ha sido crucial en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y permite concebir una economía cada vez más alejada de la dependencia petroquímica.

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