Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-284

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252 Capítulo 13 BIOTECNOLOGÍA
13.1 ¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA? 
En su sentido más amplio, biotecnología es cualquier uso o al-
teración de organismos, células o moléculas biológicas para
lograr objetivos prácticos y específicos. Por consiguiente, algu-
nos aspectos de la biotecnología son antiguos. Por ejemplo, la
gente ha empleado células de la levadura para elaborar pan,
producir cerveza y vino durante los últimos 10,000 años. Asi-
mismo, la reproducción selectiva de plantas y animales tiene
una larga historia: en México se encontraron fragmentos de
calabaza de 8000 a 10,000 años de antigüedad en una caverna,
y sus semillas y cortezas eran, respectivamente, más grandes y
más gruesas que la calabaza silvestre, lo cual sugiere una re-
producción selectiva para lograr un contenido nutricional
más elevado. El arte prehistórico y los restos de animales in-
dican que perros, ovejas, cabras, cerdos y camellos estaban do-
mesticados y que se cruzaban de forma selectiva cuando
menos hace 10,000 años.
Incluso en la actualidad, la reproducción selectiva sigue
siendo una herramienta importante de la biotecnología. Sin
embargo, la biotecnología moderna con frecuencia emplea la
ingeniería genética, un término que se refiere a los métodos
más directos para alterar el material genético. Las células o
los organismos sometidos a la ingeniería genética podrían te-
ner genes suprimidos, agregados o modificados. La ingeniería
genética sirve para conocer más acerca de la forma en que
funcionan las células y los genes, con la finalidad de desarro-
llar mejores tratamientos para las enfermedades, desarrollar
moléculas biológicas valiosas y mejorar las plantas y los ani-
males para la agricultura.
Una herramienta clave de la ingeniería genética es el DNA
recombinante, es decir, DNA modificado para que contenga 
genes o segmentos de genes provenientes de diferentes orga-
nismos. Pueden producirse grandes cantidades de DNA recom-
binante en bacterias, virus o levaduras, para luego transferirlas
a otras especies. Las plantas y los animales que tienen DNA
modificado o derivado de otras especies se llaman transgénicos
organismos genéticamente modificados (OGM).
Desde su desarrollo en la década de 1970, la tecnología del
DNA recombinante ha crecido de forma explosiva, brindan-
do así nuevos métodos, aplicaciones y posibilidades para la in-
geniería genética. Actualmente los investigadores en casi
todos los campos de la biología utilizan de forma rutinaria la
tecnología del DNA recombinante en sus experimentos. En la
industria farmacéutica, la ingeniería genética se ha convertido
en la forma preferida para elaborar muchos productos, inclu-
yendo varias hormonas humanas, como la insulina, y algunas
vacunas, como la vacuna contra la hepatitis B.
La biotecnología moderna incluye también muchos méto-
dos de manipulación del DNA, ya sea que se coloque o no el
DNA de manera subsecuente en una célula o en un organismo.
Por ejemplo, el hecho de determinar la secuencia de nucleóti-
dos de segmentos específicos de DNA es fundamental para la
ciencia forense y el diagnóstico de trastornos hereditarios.
En este capítulo veremos un panorama general de la bio-
tecnología moderna, destacando sus aplicaciones y su influen-
cia en la sociedad; también describiremos de forma breve
algunos de los métodos importantes empleados en tales apli-
caciones. Organizaremos nuestra explicación en torno a cinco
temas principales: 1.
terias y los virus; 2. la biotecnología en la investigación forense,
básicamente para la búsqueda de coincidencias de DNA; 3. la
biotecnología en la agricultura y ganadería, específicamente
en la producción de plantas y animales transgénicos; 4. el Pro-
yecto del Genoma Humano y sus aplicaciones, y 5. la biotec-
nología médica, con enfoque en el diagnóstico y tratamiento
de los trastornos hereditarios.
13.2 ¿CÓMO SE RECOMBINA EL DNA 
EN LA NATURALEZA?
La mayoría de la gente cree que la constitución genética de
una especie es constante, excepto por la mutación ocasional;
no obstante, la realidad genética es mucho más fluida. Diver-
sos procesos naturales pueden transferir DNA de un organis-
mo a otro, en ocasiones incluso a organismos de especies
diferentes. La tecnología del DNA recombinante empleada
en el laboratorio a menudo se basa en estos procesos que ocu-
rren de forma natural.
La reproducción sexual recombina el DNA
La reproducción sexual literalmente recombina el DNA de
dos organismos diferentes. Como vimos en el capítulo 11, los
cromosomas homólogos intercambian DNA por entrecruza-
miento durante la meiosis I. Así, cada cromosoma de un ga-
meto comúnmente contiene una mezcla de alelos de los dos
cromosomas progenitores. En este sentido, cada óvulo y cada
espermatozoide contienen DNA recombinante, proveniente
de los dos progenitores del organismo. Cuando el espermato-
zoide fecunda al óvulo, la descendencia resultante también
contiene DNA recombinante.
La transformación puede combinar el DNA 
de diferentes especies bacterianas
Las bacterias experimentan varios tipos de recombinaciones
(FIGURA 13-1). La transformación permite que las bacterias
capten DNA del ambiente (figura 13-1b). El DNA puede for-
mar parte del cromosoma de otra bacteria, y aun de otras es-
pecies. Recordarás del capítulo 9 que la bacteria viva no
virulenta de la neumonía puede captar genes de la bacteria
muerta virulenta, lo cual permite que la bacteria que antes era
inofensiva provoque neumonía (véase la figura 9-1). El hecho
de haber descifrado el mecanismo de la transformación bac-
teriana fue un paso importante hacia el descubrimiento de
que el DNA es el material genético.
La transformación también puede ocurrir cuando las bac-
terias captan las pequeñas moléculas circulares de DNA lla-
madas plásmidos (figura 13-1c). Muchos tipos de bacterias
contienen plásmidos, cuyo tamaño va aproximadamente de
1000 a 100,000 nucleótidos de largo. Para fines comparativos,
el cromosoma de la E. coli