La biotecnología a menudo se considera sinónimo de investigación biomédica, pero hay muchas otras industrias que aprovechan los métodos biotecnológicos para estudiar, clonar y alterar genes. Nos hemos acostumbrado a la idea de enzimas en nuestra vida cotidiana, y muchas personas están familiarizadas con las controversias que rodean el uso de OMG en nuestros alimentos La industria agrícola está en el centro de ese debate, pero desde los días de George Washington Carver, La biotecnología agrícola ha estado produciendo innumerables productos nuevos que tienen el potencial de cambiar nuestras vidas para mejor.
Las vacunas orales han estado en proceso durante muchos años como una posible solución a la propagación de enfermedades en países subdesarrollados, donde los costos son prohibitivos para la vacunación generalizada. Cultivos genéticamente modificados, generalmente frutas o verduras, diseñados para transportar proteínas antigénicas de patógenos infecciosos, que desencadenarán una respuesta inmune cuando se ingieran.
Un ejemplo de esto es una vacuna específica del paciente para tratar el cáncer. Se ha preparado una vacuna contra el linfoma utilizando plantas de tabaco que llevan ARN de células B malignas clonadas. La proteína resultante se usa para vacunar al paciente y estimular su sistema inmunológico contra el cáncer. Las vacunas a medida para el tratamiento del cáncer han demostrado ser muy prometedoras en estudios preliminares.
Las plantas se utilizan para producir antibióticos para uso humano y animal. Expresar proteínas antibióticas en la alimentación del ganado, alimentadas directamente a los animales, es menos costoso que la producción tradicional de antibióticos, pero esta práctica plantea muchas bioética problemas porque el resultado es generalizado, posiblemente el uso innecesario de antibióticos que pueden promover el crecimiento de antibióticos resistentes bacteriano son.
Varias ventajas de usar plantas para producir antibióticos para humanos son los costos reducidos debido a la mayor cantidad de producto que se puede producir a partir de plantas versusfermentación unidad, facilidad de purificación y riesgo reducido de contaminación en comparación con el uso de células de mamíferos y medios de cultivo.
La biotecnología agrícola es más que solo combatir enfermedades o enfermedades. mejorar la calidad de los alimentos. Hay algunas aplicaciones puramente estéticas, y un ejemplo de esto es el uso de técnicas de identificación y transferencia de genes para mejorar el color, el olor, el tamaño y otras características de las flores.
Asimismo, la biotecnología se ha utilizado para realizar mejoras en otras plantas ornamentales comunes, en particular, arbustos y árboles. Algunos de estos cambios son similares a los realizados en los cultivos, como mejorar la resistencia al frío de una raza de plantas tropicales para que pueda cultivarse en los jardines del norte.
La industria agrícola desempeña un papel importante en la industria de los biocombustibles, proporcionando las materias primas para la fermentación y refinación de biocombustibles, biodiésel y bioetanol. Se están utilizando técnicas de ingeniería genética y optimización de enzimas para desarrollar materias primas de mejor calidad para una conversión más eficiente y mayores salidas de BTU de los productos de combustible resultantes. Los cultivos de alto rendimiento y densos en energía pueden minimizar los costos relativos asociados con la cosecha y el transporte (por unidad de energía derivada), lo que resulta en productos de combustible de mayor valor.
Mejorar los rasgos de plantas y animales a través de métodos tradicionales como la polinización cruzada, el injerto y el cruzamiento requiere mucho tiempo. Los avances biotecnológicos permiten realizar cambios específicos rápidamente, a nivel molecular a través de la sobreexpresión o eliminación de genes, o la introducción de genes extraños.
Esto último es posible utilizando mecanismos de control de la expresión génica, como promotores de genes específicos y factores de transcripción. Métodos como la selección asistida por marcadores mejoran la eficiencia de "dirigido" cría de animales, sin la controversia normalmente asociada con los OGM. Los métodos de clonación genética también deben abordar especies diferencias en el código genético, la presencia o ausencia de intrones y modificaciones postraduccionales como metilación
Durante años, el microbio bacilo turingiensico, que produce una proteína tóxica para los insectos, en particular, el barrenador europeo del maíz, se utilizó para desempolvar los cultivos. Para eliminar la necesidad de quitar el polvo, los científicos primero desarrollaron maíz transgénico que expresa la proteína Bt, seguido de la papa Bt y el algodón. La proteína Bt no es tóxica para los humanos, y los cultivos transgénicos hacen que sea más fácil para los agricultores evitar infestaciones costosas. En 1999, surgió una controversia sobre el maíz Bt debido a un estudio que sugirió que el polen migró al algodoncillo donde mató a las larvas de monarca que se lo comieron. Los estudios posteriores demostraron que el riesgo para las larvas era muy pequeño y, en los últimos años, la controversia sobre el maíz Bt ha cambiado de enfoque, al tema de la resistencia emergente a los insectos.
No debe confundirse con resistencia a las plagas, estas plantas son tolerantes a permitir que los agricultores maten las malezas circundantes sin dañar su cultivo selectivamente. El ejemplo más famoso de esto es la tecnología Roundup-Ready, desarrollada por Monsanto. Introducidas por primera vez en 1998 como soja GM, las plantas Roundup-Ready no se ven afectadas por el herbicida glifosato, que se puede aplicar en grandes cantidades para eliminar cualquier otra planta en el campo. Los beneficios de esto son ahorros en tiempo y costos asociados con la labranza convencional para reducir las malezas o múltiples aplicaciones de diferentes tipos de herbicidas para eliminar especies específicas de malezas selectivamente Los posibles inconvenientes incluyen todos los argumentos controvertidos contra los OGM.
Los científicos están creando alimentos genéticamente alterados que contienen nutrientes conocidos por ayudar a combatir enfermedades o desnutrición, para mejorar la salud humana, particularmente en países subdesarrollados. Un ejemplo de esto es Arroz dorado, que contiene betacaroteno, el precursor de la producción de vitamina A en nuestros cuerpos. Las personas que comen el arroz producen más vitamina A, un nutriente esencial que falta en las dietas de los pobres en los países asiáticos. Tres genes, dos de narcisos y uno de una bacteria, capaces de catalizar cuatro reacciones bioquímicas, se clonaron en arroz para producirlo. "dorado." El nombre proviene del color del grano transgénico debido a la sobreexpresión de betacaroteno, que le da a las zanahorias su naranja. color.
Menos del 20% de la tierra es tierra cultivable, pero algunos cultivos se han modificado genéticamente para que sean más tolerantes a condiciones como la salinidad, el frío y la sequía. El descubrimiento de genes en plantas responsables de la absorción de sodio ha llevado al desarrollo de knockear Plantas capaces de crecer en ambientes altamente salinos. La regulación hacia arriba o hacia abajo de la transcripción es generalmente el método utilizado para alterar la tolerancia a la sequía en las plantas. Las plantas de maíz y colza, capaces de prosperar en condiciones de sequía, están en su cuarto año de ensayos de campo en California y Colorado, y se anticipa que llegarán al mercado en 4-5 años.
La seda de araña es la fibra más fuerte conocida por el hombre, más fuerte que Kevlar (utilizada para hacer chalecos antibalas), con una mayor resistencia a la tracción que el acero. En agosto de 2000, la compañía canadiense Nexia anunció el desarrollo de cabras transgénicas que producían proteínas de seda de araña en su leche. Si bien esto resolvió el problema de la producción en masa de las proteínas, el programa se archivó cuando los científicos no pudieron descubrir cómo convertirlas en fibras como lo hacen las arañas. Para 2005, las cabras estaban a la venta para cualquiera que las tomara. Si bien parece que la idea de la seda de araña se ha puesto en el estante, por el momento, es una tecnología seguro que volverá a aparecer en el futuro, una vez que se recopile más información sobre cómo son las sedas tejido