Aplicación Biología Molecular en La Biotecnología

 

APLICACIÓN BIOLOGÍA MOLECULAR EN LA BIOTECNOLOGÍA

OECD en 2002, define a la Biotecnología como “la aplicación de la ciencia y la tecnología a organismos vivos, así como partes, productos y modelos de los mismos, alterando los materiales de seres vivos o no vivos para la producción de conocimiento, bienes y servicios ”  (Van Beuzekom & Arundel, 2009).

La biología molecular es el estudio de la estructura, composición y función de los componentes moleculares de los organismos vivos. Se basa en las interacciones entre los diferentes sistemas de las células, la interrelación de la síntesis de ADN, ARN, proteínas y cómo se regulan estas interacciones (ScienceDaily, 2018) .

Por lo que se puede definir que la biología molecular es el uso de técnicas de laboratorio para estudiar los ácidos nucleicos y proteínas que en conjunto con la biotecnología permitirá encontrar las pertinentes aplicaciones en áreas como la salud, la agricultura y medio ambiente. Es un área sustentada por la capacidad de transferir información genética entre organismos, cuyo objetivo es entender los procesos biológicos importantes y/o crear un  producto útil. Un ejemplo de esta interacción es la finalización del proyecto del genoma humano, el cual ha abierto innumerables oportunidades para crear nuevos medicamentos y tratamientos, así como enfoques para mejorar las terapias existentes (Kansas-University, 2018).

Un estudio con Lipasas extracelulares producidas por Candida rugosa, rugosa, ha puesto en práctica, técnicas moleculares como la secuenciación mediante la cual determinaron toda las secuencias de las lipasas producidas por este micoorganismos y los genes funcionales que codifican estas enzimas, también empleando cristalografía de rayos-X pudieron establecer sus propiedades moleculares y estipular la especificidad de esta enzima con los sustratos, todos estos resultados fueron empleados en procesos biotecnológicos b iotecnológicos principalmente para la industria alimenticia y de sabores, elaboración de productos farmacéuticos y biorremediación (Benjamin & Pandey, 1998).

Otro ambiente como es el medio marino nos ofrece la proteína verde fluorescente (GFP) obtenida de la medusa  Aequorea victoria que es ampliamente utilizado como una etiqueta fluorescente universal, permitiendo la visualización de la organización estructural y los  procesos dinámicos en células vivas y organismos. Esta proteína es intrínsecamente fluorescente, tiene una baja toxicidad y permite una fácil obtención de imágenes y

 

cuantificación utilizando: clasificación celular activada por fluorescencia (FACS), microscopía confocal y microscopía de epifluorescencia. Los investigadores la definen d efinen como una gran fuente de herramientas moleculares para numerosas aplicaciones en el estudio de sistemas biológicos complejos con el fin de descubrir nuevos fármacos (Kumar & Pal, 2016).

En los últimos años, incrementa cada vez más la atención al estudio de microorganismos en campos petroleros. La biología molecular y la biotecnología se han aplicado de manera  próspera. Técnicas moleculares como el estudio de la región ARNr 16s, secuenciación, electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante (DGGE), T-RFLP, PCR, entre otras han, determinado el comportamiento y la diversidad de estas comunidades de microorganismos que han podido desarrollarse en los diferentes sustratos y metabolitos presentes en suelos impactados por hidrocarburos, permitiendo así emplear procesos de biorremediación (Wen & Hong-Bo, 2011).

El escualeno es un triterpeno natural y actúa también como un intermediario importante de la biosíntesis de esteroles en los diversos tipos de células ya sea en bacterias u organismos simples o incluso hasta células de organismos complejos. Técnicas de biología molecular  permiten identificar los genes y productos génicos implicados en el metabolismo del escualeno a partir de células, plantas y microorganismos, y mediante métodos  biotecnológicos se ha podido obtener la producción de escualeno a nivel de laboratorio e industria a partir de plantas principalmente, lo que ha permitido la elaboracion de emulsiones como portador de fármacos y vacunas, también para elaborar antioxidantes debido a su  potencial anti-cancerígeno en la eliminación de ROS (Spanova & Daum, 2011).

Finalmente uno de los temas más controversiales hoy en día, es el uso de transgénicos o la construcción de OGM (organismos genéticamente modificados), el cual se basa en el uso de técnicas de Biología Molecular, todas estas técnicas de manipulación genética se originan a  partir de los conceptos básicos del comportamiento de ácidos nucleicos (DNA y RNA), expresión genética, modificaciones post-traduccionales de proteínas, etc. Siendo a partir del estudio de estos mecanismo que actualmente se cuenta con numerosas herramientas a nivel laboratorio como las técnicas de clonación y transformación, enzimas de restricción, vectores de expresión, etc. Lo que permite p ermite analizar procesos celulares que controlan la expresión o el silenciamiento de un gen. El conocimiento y empleo adecuado de todos estas concepciones y herramientas, nos permiten diseñar y realizar múltiples tipos de manipulaciones genéticas que permitirán la apropiada expresión de la característica fenotípica o genotípica esperada en un organismo específico (Carrasco Vallejo, 2014).

 

 

Bibliografía

Benjamin, S., & Pandey, A. (1998). Candida rugosa Lipases: Molecular Biology and Versatility in Biotechnology. Yeast . Carrasco Vallejo, J. (2014). Bases de Biología Molecular en la Biotecnología. Seminarios en bioseguridad y biotecnología de OGMs. OGMs . Kansas-University. (2018). What is Molecular Biotechnology?  Biotechnology?   Obtenido http://www.kumc.edu/school-of-health-professions/clinical-laboratorysciences/masters-in-molecular-biotechnology/what-is-molecular biotechnology.html

de

Kumar, A., & Pal, D. (2016). Green Fluorescent Protein and their Applications in Advance Research. Journal Research.  Journal of Research in Engineering and Applied Sciences. Sciences. ScienceDaily.

(2018).

 Molecular

Biology. Biology.

Obtenido

de

https://www.sciencedaily.com/terms/molecular_biology.htm Spanova, M., & Daum, G. (2011). Squalene  –   biochemistry, molecular biology, Process  biotechnology, and applications. Eur. applications. Eur. J. Lipid Sci. Technol . Van Beuzekom, B., & Arundel, A. (2009). OECD Biotechnology Statistics 2009 . París. . París. Wen, Z., & Hong-Bo, S. (2011). Applications of molecular biology and biotechnology in oil field microbial biodiversity research. African research. African Journal of Microbiology Research. Research.