Aplicaciones de la Biotecnología en la Industria: Q&A

 Buenos días lectores y bienvenidos a otra edición de "Preguntas y Respuestas". Hoy el tema a tratar es las aplicaciones de la biotecnología en la industria,y sin mayor preámbulo le damos inicio.

 ¿Qué exactamente es la biotecnología industrial?, ¿de dónde ha salido? y ¿la biotecnología no se relaciona con los seres vivos?

  Primero definiremos la biotecnología industrial: es una rama de la biotecnología que combina técnicas de la ingeniería y de la biotecnología para procesar materiales empleados en la industria utilizando agentes biológicos. Nace aproximadamente durante la Segunda Guerra Mundial con el desarrollo en masa de la penicilina, necesaria tanto para antibióticos para los soldados como para la fabricación de algunos alimentos como el yogur en volúmenes industriales. Y si se relaciona con los seres vivos como podemos observar en la definición usa agentes biológicos para lograr su objetivo como por ejemplo enzimas.   

  ¿Y en cuáles ramas de la industria se puede aplicar la biotecnología industrial?

 Prácticamente en todas, abajo definiremos uno por uno:

La biotecnología ha tomado un papel  muy importante
en la industria moderna

1. En la industria farmacéutica es donde se encuentra su uso mayormente arraigado. Se implementa en la creación de vacunas, antibióticos, biofármacos, hormonas sintéticas, suplementos a prueba de alergias entre otros.
2. En la industria alimenticia también es implementada para la creación de alimentos. Los mas conocidos son el vino, el queso, el yogur y la cerveza cuyos procesos tradicionales de creación implican la fermentación por partes de agentes biológicos. Con respecto a procesos nuevos estos crean jarabes de fructosa y de maíz, leche sin lactosa, el proceso de panificar y la clarificación de jugos eliminando su turbidez. También ha ayudado a aumentar el valor nutricional de algunos alimentos y en la creación de alimentos especiales para diabéticos y alérgicos.
3. En la industria de los cosméticos ha ayudado en la creación de nuevos ingredientes,cosméticos hipoalergénicos y en la evaluación de su eficacia.  
4. En la industria textil es implementada para el tratamiento de fibras y el curtimiento del cuero con mayor eficacia.
5. En la industria química se utiliza para sustituir algunas reacciones químicas por procesos biológicos y para acelerar las reacciones por medio de biocatalizadores.
6. En la agricultura se usa para la creación de biopesticidas, mejora de cultivos, reproducción más eficaz de cultivos, creación de biofertilizantes y por ultimo para la creación de organismos resistentes a plagas y con mayor valor nutricional.
7. En la industria de los combustibles es usada para la creación de combustibles de mayor eficacia y que causan menor impacto en el medio ambiente. 

 ¿Cómo se logra realizar todos estos procesos?

 Por medio de procesos biológicos como el uso de enzimas, biocatalizadores, hongos y e infinidad de reacciones por agentes biológicos.  

¿Ha ayudado la biotecnología industrial a la industria en general?

 Ha producido un impacto importante en la industria mundial ya que se ha podido ofrecer nuevos tipos de productos por medio de estas tecnologías. Este impacto lo podemos observar sobre todo en la industria farmacéutica, donde casi todos los nuevos medicamentos ofrecidos en algún momento de su desarrollo han utilizado biotecnología. Es más, según economistas la biotecnología es uno de las inversiones en mayor desarrollo  dada a su importancia y la necesidad de muchas industrias de invertir en este tipo de tecnología.

 Y así cierro esta edición de Q&A, no sin antes dejar unos divertidos vídeos de parte del canal Educatina ampliando un poco sobre el tema. Recuerda dejar tu tema nuevo de Q&A en los comentarios. Hasta la próxima. 

Biotecnología Industrial

En esta oportunidad les traigo un interesante vídeo de parte del canal de Youtube Versión Beta con referente a los usos de la biotecnología en la ingeniería. Comenta sobre este interesante tema de cual profundizaré más adelante. Gracias por leer.

Bioinformática

 La era digital ya está aquí y llegó para quedarse. Casi todos los procedimientos, investigaciones y estudios científicos son realizados por máquinas, software y computadoras y obviamente una ciencia tan relevante como lo es la biología no se queda por fuera en estos avances de allí nace la bioinformática, ciencia que fusiona la biología con la informática. ¿En qué se relaciona la tecnología de las computadoras con  la tecnología? La respuesta es más sencilla de lo que creerías.

 Puede ayudar tanto a organizar datos biológicos (estadística de poblaciones, genética de poblaciones) como a predecir  cadenas completas de nucléotidos y mantener un registro digital de estas. Es más, la bioinformática nace tras el boom de la genética, donde se buscaba codificar los nucleótidos mediante algoritmos, luego con la evolución de la informática y de la genética se empezaron a realizar procesos más ambiciosos como el PGH (Proyecto Genoma Humano, que clasificaba y guardaba cada gen de manera computarizada.

 La bioinformática cubre un gran número de ramas (en su mayoría de la biología molecular y genética) como lo son:

• El análisis de secuencias tanto de ARN como de ADN, decodificando y guardando sus datos, técnica que de manera manual sería lenta e imprecisa.
• La anotación de genes: donde mediante la codificación y predicción de la cadena de ADN se puede codificar los cromosomas presentes, en ocasiones se logra atribuirle función a cada gen.
• La biología evolutiva, ya que se realizan estudios mediante la codificación del ADN, más que el cambio de las características físicas de la especie y se permite conocer con exactitud el flujo genético, además de su procedencia.
• Medición de la biodiversidad o genética de poblaciones: permitiendo medir la población con datos computarizados estadísticos además de analizar el genoma de la población ya existente.
• Modelación de imágenes de alta resolución y de secuencias de predicción del comportamiento como en procesos enzimáticos.
• Análisis de la secuencia de proteína: permitiendo predecir la composición de las proteínas a partir de la información de los genes que la codifican. Estos teniendo excepciones con los priones.
• Observación del comportamiento de mutaciones de virus y enfermedades varias, como el cáncer.

La bioinformática ha sido una revolución en nuestro conocimiento del ADN

  Sus herramientas son softwares desarrollados específicamente para este tipo de tareas (existen varios softwares cada la decodificación de nucleótidos) como lo son BLAST y ClustalW, utilizados por los investigadores para este fin y desarrollados por ingenieros informáticos. Estos a su vez trabajan con algoritmos para predecir dichas cadenas. También existen interfaces importantes que funcionan como bases de datos y comparadores de secuencias.

 Un blog súper interesante para ampliar información sobre este tema tan complejo es el Portal Latinoamericano de Bioinformática hecho en Venezuela donde encontrarás la información más reciente sobre bioinformática en varios idiomas. Y agregando del 17 al 21 de marzo se estará realizando un taller de Herramientas para Análisis de Secuencias (THAS) en la ciudad de Mérida, Venezuela de una duración de 40 horas, el precio variará de acuerdo al nivel del interesado. Hay 15 cupos disponibles, más información en la página de la Universidad de los Andes. 

 Y cerrando la entrada les dejo el acostumbrado vídeo de tarea sobre el tema:

   ¿Es la bioinformática el futuro de la Biología? ¿Desplazarán las máquinas a la codificación de ADN manual? ¡Comenta tu opinión sobre el tema! 

Quimerismo Genético

 Si a una persona se le menciona la palabra "quimera" en lo primero que pensará será en la mitología: aquella bestia magnífica de cabeza de león, cuerpo de cabra y cola de serpiente que escupe llamas por doquier (los fans de la serie FullMetal Alchemist sabrán a qué se refiere). Más actualmente tanto en la medicina legal como para los genetistas esta palabra genera desconcierto. 

 El quimerismo genético es algo poco definido hasta el momento y con pocos casos en humanos reportados, en gran mayoría se relaciona con el mosaicismo genético. Pero esta condición genética es algo diferente, se especula que se produce cuando, al momento de la gestación, dos cigotos se unen y forman un solo organismo que se desarrolla normalmente. Esto da como resultado, que este organismo posea dos cadenas de ADN diferentes en todas las células y que este varíe dependiendo de la parte del cuerpo donde se encuentre, dos tipos de sangre e incluso se le asocia con el hermafroditismo (si dos cigotos de géneros diferentes se unen causa dicha anomalía por ende se le asocia con este síndrome, muchos casos de quimerismo son diagnosticados por dicho síntoma). Uno de los ejemplos más conocido de quimerismo animal es Venus, una gatita carey estadounidense de tres años de la cual se sospecha portadora de esta anomalía por su extraña división de colores tanto de pelajes como de ojos diferentes.

Foto de Venus donde se puede observar que su pelaje es de dos colores y que tiene heterocromia. Foto: Facebook de Venus

 Más allá de su definición , el quimerismo ha causado revuelo tanto en la medicina legal por sus implicaciones. Cuando alguien sufre de quimerismo ¿cómo le imputas de un delito con pruebas genéticas si posee dos ADN diferentes?, si una prueba de paternidad sale con un resultado erróneo por dicha anomalía ¿a quién se debe culpar? ¿qué se puede hacer?. Y con los genetistas: ¿en qué se diferencian las quimeras de los mosaicos?, ¿en qué influye el tener dos cadenas completamente diferentes?. Tal vez muy pronto se responda a este interesante enigma genético. 

 Para finalizar añadimos una sopa de letras sobre el tema:

 Y un vídeo de la gata Venus:

¡Y me despido muy alegre de ver a Venus!

Células madre: Continuación, juego y Tamy.

Para completar el tema de las células madre traigo el juego prometido, un crucigrama creado en base al vídeo de tarea. Accede a este link para que lo juegues, recuerda que debes tener una pequeña base sobre este tipo de células para poder realizarlo correctamente. ¡Mucha suerte!

Aparte de este pequeño juego le informo de algo más interactivo y un poco más visual: se trata de un juego desarrollado por la Universidad de Granada, España llamado "Tamy: Aventuras de una célula madre", dirigido al público más pequeño con el fin de que ellos también comprendan sobre estas maravillosas células que pueden ser una pieza clave del futuro de la medicina. El juego en sí es gratis de descargar más un vídeo educativo, más un paquete conteniendo otras actividades es de pago, todos estos fondos serán dirigidos a la investigación de dichas células. El juego se encuentra disponible en inglés, francés, español y japonés y puedes descargarlo de Itunes. Por el momento, solo está disponible para dispositivos de sistema operativo IOS. Si tienen la oportunidad de descargarlo y apoyar esta importante causa ¡háganlo!.

Tamy es bastante adorable, ¿no?

Muchas gracias por leer, ¡comenta sobre los juegos que te h recomendado hoy!

Medicamentos biotecnológicos I: Insulina - Biotecnología.

                                                    

Les traigo otro vídeo, cortesía del canal Educatina, sobre los medicamentos biotecnológicos, en esta oportunidad: la insulina. Y como ejercicio en los comentarios escribe un párrafo de cuatro líneas mínimo sobre lo que observaste en el vídeo y la importancia de la insulina sintetizada artificialmente. Y para más de estos excelentes vídeos en nuestro idioma sobre una gran variedad de temas visita el canal de Educatina en Youtube.

Mutaciones: Origen, significado y mucho más.

  Podríamos definir mutación como cualquier cambio en el material genético hereditario, bueno o malo, sucede de manera fortuita en todo tipo de seres vivos los más complejos hasta los más sencillos. Las mutaciones suceden meramente al azar (aunque en ocasiones existe influencia de factores externos como veremos más adelante) y son la base de la evolución, más, para entender correctamente estos puntos primero definiremos cómo se llega a una mutación.

 Las mutaciones se clasifican según dónde se originan, el primer tipo siendo las mutaciones somáticas. Estas ocurren a nivel de las células somáticas del individuo, más son de menor relevancia evolutiva ya que no influyen en la herencia. De esta podemos desglosar dos tipos:

• Mutaciones génicas: Ocurren por errores en las bases nitrogenadas, tanto por cambio o por sustitución (transiciones, cuando una purina es sustituida por una de su mismo tipo y de igual manera con las pirinidinas y transversiones, cuando este cambio ocurren de manera inversa, sustituyendo pirinidinas por purinas y viceversa) como pérdidas, adiciones, delecciones y réplicas de nucleótidos. Las mutaciones génicas afectan a un solo gen, como por ejemplo el daltonismo.
• Mutaciones cromosómicas: Ocurren comúnmente durante el proceso de división celular, cambiando el número o el orden de los cromosomas. Pueden afectar tanto a un solo cromosoma como a un juego de estos. Ejemplos de este tipo de mutaciones en humanos son la trisomía 21 (Síndrome de Down) y el Síndrome de Turner.

Cariotipo de trisomía 18 o Síndrome de Edwards

  Estas mutaciones pueden ocurrir tanto de manera fortuita (llamadas mutaciones espontáneas) o de manera inducida, tanto accidental como voluntariamente. Estas pueden suceder debido a al consumo o exposición a agentes mutágenos (tanto físicos como químicos), la exposición a ciertos tipos de rayos (como rayos X), la manipulación genética (como la presente en los organismos transgénicos) y el uso de ciertos tratamientos médicos. También las mutaciones pueden ser clasificadas según sus consecuencias para el individuo como lo son:

• Mutaciones morfológicas:Afectan al físico del individuo, comúnmente son asociadas con malformaciones. Puede ser tanto un cambio leve como en su color (albinismo y melanismo), como un cambio en sus partes funcionales (neurofibromatosis).
• Mutaciones letales: Este tipo de mutaciones afecta a genes que son indispensables para la supervivencia del individuo, causándole la muerte.
• Mutaciones deletéreas: Reducen en parte la esperanza de vida del individuo y su capacidades reproductivas
• Mutaciones condicionales: Son las que ocurren para adaptarse a cierta característica del medio ambiente del individuo.
• Mutaciones bioquímicas: Causan la pérdida, la ganancia o el cambio de alguna función bioquímica en el individuo. Pueden ser de pérdida (donde el individuo pierde una capacidad, ejemplo de segregar una enzima) o de ganancia (donde el individuo gana una capacidad bioquímica).

  Ahora que entendemos como funcionan las mutaciones, podemos emitir juicio de sus beneficios y de sus contras.

• Beneficios de las mutaciones

  Las mutaciones, como se mencionaba anteriormente, son la base de la evolución. Las mutaciones pueden adaptar al individuo a un nuevo tipo de ambiente, hacerlo más fuerte, más rápido, más inteligente y trae variabilidad genética (como vemos en nosotros humanos) y ayudar en su supervivencia. Claro está, las mutaciones en su mayoría son una lotería, pueden ser beneficiosas o pueden ser malignas, llevando al individuo a la muerte. Las mutaciones inducidas, para los humanos, han traído incontables beneficios, sobre todo en el área de la agricultura, logrando obtener vegetales más fuertes, resistentes a las plagas y de mayor valor nutritivo.

• Contras de las mutaciones

  Pueden traer graves malformaciones y daños al individuo, además, como en el caso de algunas especies que mutaron extremamente para intentar adaptarse pueden traer la extinción total de esta. Con respecto a la mutación artificial existe el lado de la ética, que dicta que no se deben romper los dogmas existentes, que el humano no puede aspirar a ser Dios y jugar con los seres vivos como le plazca. Aún así, procesos como la terapia génica han traído esperanza para curar enfermedades antes completamente incurables y letales, así que se debe considerar muy bien el tema.

 ¿Qué piensas de la mutación? ¿Es la mutación la base de la evolución? ¿Es correcto el mutar organismos de manera artificial? ¡Plantea tus argumentos en los comentarios!

 Y como tarea, de este excelente canal de Youtube Educatina, dos vídeos interesantes sobre el tema. ¡Y ver la trilogía de los X-Men!

Mutaciones del ADN 

 Mutaciones Génicas

Orígenes de la biotecnología y aplicaciones.

                                                     

Otro vídeo interesante sobre el tema de la semana y sus orígenes, Biotecnología. Disfruten.

Biotecnología: La Revolución Invisible

                                                          

Cuestionario de la Genética Mendeliana

   Hoy traigo una serie de vídeos del canal Educatina explicando de manera bastante didáctica la herencia mendeliana, base de la  genética clásica. Tras verlos he establecido un cuestionario basado en el contenido expuesto con la finalidad de que verifiques tus conocimientos.

Herencia Mendeliana I

 

Herencia Mendeliana II

Ahora el cuestionario:

•      ¿Qué comprendiste de la Primera Ley de Mendel?

•     ¿Qué requerimiento se necesitan para aplicar la Primera Ley de Mendel?

•     ¿Cómo se representan los alelos recesivos y dominantes?

•     ¿Qué son individuos heterocigotos y como son sus alelos?

•     ¿Cuál será el fenotipo de la F2 de un ejercicio de la Primera Ley de Mendel?

•     ¿Qué es el Principio de Uniformidad?

•      ¿Qué establece el Principio de Segregación Independiente?

•      ¿Qué comprendes por la Segunda Ley de Mendel?

•      ¿La F2 de un ejercicio de Segunda Ley de Mendel muestra en el fenotipo la característica recesiva?

•      ¿Qué tipo de alelos son empleados en la Tercera Ley de Mendel?

•      ¿Qué es un individuo dihíbrido?

•      ¿Qué utilizó Mendel para realizar sus estudios?

•      ¿Cuál es la utilidad del Cuadro de Pummett?

•      ¿Qué es la Ley de Recombinación Independiente y que establece?

•      ¿Qué es un gameto?

•      ¿Se mezclan las características en la Tercera Ley de Mendel o funcionan de manera independiente?