lunes, 26 de octubre de 2015

Cultivos transgénicos



Los cultivos transgénicos en Argentina y en el mundo. Datos estadísticos de adopción de cultivos GM

AÑOS 2012/2013 
El mejoramiento de cultivos, pasado y presente 

El mejoramiento de los cultivos por la mano del hombre no es un hecho nuevo. Tuvo sus inicios hace más de diez mil años cuando el hombre dejó de ser cazador-recolector y se afincó en una región. Desde entonces, comenzó a cultivar y aprendió a crear nuevas variedades a través de cruzamientos entre plantas, lo que le permitió obtener mejores alimentos de manera más eficiente. Se considera que 
las plantas comestibles, que constituyen el 90% del alimento y la energía que se consume en el mundo, han sido modificadas extensamente a lo largo de milenios por parte de innumerables generaciones de agricultores. 
Pese a que los cruzamientos funcionan, y se aplican hasta el día de hoy para modificar cultivos, tienen algunas limitaciones: requieren mucho tiempo y esfuerzo y están restringidos a individuos compatibles sexualmente (entre individuos de la misma especie o de especies muy emparentadas). El desarrollo en las últimas décadas de la Biotecnología moderna, que emplea técnicas de Ingeniería Genética para transferir genes de un organismo a otro, ofrece nuevas alternativas para el mejoramiento de los cultivos.

Cruzamiento tradicional vs. biotecnología moderna

El mejoramiento de los cultivos, ya sea por métodos tradicionales de cruzamiento o a través de técnicas de ingeniería genética, implica la transferencia de genes de un organismo a otro. Con el cruzamiento tradicional, los miles de genes pertenecientes a una planta son mezclados de manera azarosa con los miles de genes de su compañera de cruzamiento. Este proceso seguramente transfiere aquella característica deseada, pero también puede transferir rasgos no deseados. Por ejemplo, la planta nueva puede producir frutos más grandes, pero el fruto puede llegar a tener un sabor desagradable que antes no estaba presente. Esto requiere que los agricultores retiren esa característica no deseada a través de cruzamientos, un proceso que puede llevar hasta 15 años y que, en ocasiones, no logra eliminar las cualidades no deseadas. En otras palabras, 
puede ser imposible transferir con éxito algunas mejoras a través del cruzamiento tradicional.
La ingeniería genética aplicada al mejoramiento vegetal 
permite que un único rasgo deseado pueda ser transferido de un organismo a otro. Esto se logra al introducir en un organismo uno o unos pocos genes bien caracterizados mediante técnicas precisas. De esta forma, se reduce la probabilidad de que el organismo modificado sea alterado en sus propiedades físicas generales o en su salubridad.
Año tras año ISAAA (Servicio para la Adquisición de Aplicaciones Agro- biotecnológicas – 
www.isaaa.org) presenta un informe con los datos de adopción de cultivos transgénicos en el mundo. Paralelamente, en Argentina se relevan los datos locales. Esta información fue dada a conocer en marzo de 2013 y publicada en diversos medios periodísticos y en el sitio de ArgenBio (www.argenbio.org, en las secciones del menú “La Biotecnología” y “Cultivos Aprobados y Adopción”). 

¿Cuáles son los cultivos transgénicosautorizados en la Argentina?

Los únicos cultivos transgénicos autorizados en la Argentina, hasta el momento, son el maíz, el algodón y la soja. En la siguiente tabla se especifica el rasgo introducido en cada caso por ingeniería genética:
Cultivo
Característica Introducida
Soja
Tolerancia al herbicida glifosato
Soja
Tolerante a glufosinato de amonio
Soja
Resistencia a insectos lepidóteros y tolerancia al herbicida glifosato
Soja
Tolerancia a herbicidas imidazolinonas
Maíz
Resistencia a insectos Lepidópteros
Maíz
Resistencia a insectos Coleópteros
Maíz
Tolerancia al herbicida glifosato
Maíz
Tolerancia al herbicida glufosinato de amonio
Maíz
Tolerancia al herbicida glufosinato de amonio y resistencia a insectos Lepidópteros
Maíz
Tolerancia a glifosato y resistencia a Coleópteros
Maíz
Tolerancia al herbicida glifosato y resistencia a insectos lepidópteros, acumulados por cruzamiento
Maíz
Tolerancia a glifosato y resistencia a Lepidópteros y Coleópteros
Maíz
Resistencia a insectos Lepidópteros  y tolerancia a los herbicidas glifosato y glufosinato de amonio, acumulados por cruzamiento
Maíz
Resistencia a insectos Coleópteros y Lepidópteros, y tolerancia a los herbicidas glifosato y glufosinato de amonio
Maíz
Tolerancia al glifosato y a herbicidas inhibidores de la ALS
Algodón
Resistencia a insectos Lepidópteros
Algodón
Tolerancia al herbicida glifosato
Algodón
Resistencia a Lepidópteros y tolerancia a glifosato
(1)Un organismo al que se le ha agregado uno o unos pocos genes por ingeniería genética se lo denomina organismo genéticamente modificado – OGM- o transgénico.


Soja tolerante a glifosato

La soja es la oleaginosa de mayor importancia económica en el mundo. Constituye una excelente fuente de proteínas muy digeribles y de calidad comparable a las proteínas de origen animal. Además, contiene ocho aminoácidos esenciales para la nutrición humana, que no se producen de forma natural en el organismo.
La soja fue el primer cultivo en el mercado argentino en incorporar una característica a través de transgénesis. Hoy, la soja transgénica representa prácticamente el 100% de la soja cultivada en la Argentina. Ha sido mejorada por ingeniería genética para tolerar las aplicaciones de herbicidas a base de glifosato, un compuesto de amplio espectro que elimina a las malezas. El glifosato provoca la muerte de las plantas sensibles a él ya que inhibe la acción de una enzima implicada en la síntesis de aminoácidos aromáticos, esenciales para la síntesis proteica.
La soja transgénica tolerante a glifosato se obtiene al insertarle a la planta un gen extraído de la bacteria Agrobacterium tumefaciens. Este gen codifica para la síntesis de una enzima que no es afectada por el glifosato. Por lo tanto, al expresar este gen bacteriano, la planta de soja resulta tolerante al herbicida glifosato y sobrevive a su aplicación, mientras que las malezas que no tienen el gen que confiere tolerancia a glifosato, se mueren.
La utilización de soja transgénica permite controlar las malezas con glifosato que, a diferencia de los herbicidas utilizados en la agricultura tradicional, es más barato y de fácil degradación en el suelo, lo que evita efectos residuales que puedan perjudicar a futuros cultivos, así como la contaminación del medioambiente. 
En 1996 fueron inscriptas en el Registro Nacional de Propiedad de Cultivares las primeras variedades de soja tolerante a glifosato y ya en la campaña 2012/2013 se sembraron en la Argentina 19,1 millones de ha.
Maíz tolerante a herbicidas

El maíz es uno de los tres cultivos más importantes del mundo. El maíz tolerante a glifosato se obtuvo por introducción del gen de la EPSPS del maíz, pero con modificaciones en su secuencia para que la enzima resulte resistente al herbicida. La variedad transgénica tolerante a glifosato se generó de la misma manera que la soja tolerante a este herbicida descripta más arriba. Como en el caso de la soja, esta nueva característica permite controlar las malezas que afectan al cultivo de maíz de una manera más simple. Se aprobó en nuestro país en 2004 y ya en la última campaña 2012/2013 se sembraron 3,1 millones de ha. En cuanto al maíz tolerante al herbicida glufosinato de amonio fue autorizado, pero no fue adoptado de manera significativa.

Maíz resistente a insectos (maíz Bt)


La biotecnología ofrece en la actualidad una solución efectiva contra ciertos lepidópteros, como el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) y la oruga o isoca de la espiga (Helicoverpa zea) que constituyen las principales plagas de los cultivos de maíz en nuestro país. Hay también insectos coleópteros, como la Vaquita de San Antonio (Diabrotica speciosa), cuyas larvas son  subterráneas y dañan a las raíces del maíz.
Mediante técnicas de ingeniería genética se ha logrado que las plantas de maíz produzcan una proteína insecticida que elimina a las larvas que se alimentan de sus hojas o tallos. A este maíz transgénico con propiedades insecticidas se lo denomina maíz Bt ya que el gen que codifica para la proteína insecticida, y que se introduce en la planta mediante ingeniería genética, proviene de la bacteria Bacillus thuringiensis.

El Bacillus thuringiensis es un tipo de microorganismo que habita normalmente el suelo y contiene unas proteínas tóxicas para ciertos insectos. Estas proteínas, denominadas Cry, se activan en el sistema digestivo de la larva y se adhieren a su epitelio intestinal. Esto provoca la parálisis del sistema digestivo del insecto, que deja de alimentarse y muere a los pocos días.
En resumen, el maíz Bt es un maíz transgénico que produce en sus tejidos las proteínas Cry. Así, cuando las larvas intentan alimentarse de la hoja o del tallo del maíz Bt, mueren. Las toxinas Cry son consideradas inocuas para mamíferos, pájaros e insectos “no-blanco”.
Los beneficios que presenta el maíz Bt se centran en la posibilidad que tiene el agricultor de cultivarlo usando menos insecticidas, lo que constituye, además, un beneficio directo para el medio ambiente.

Más recientemente también se han incorporado al maíz genes para otras proteínas insecticidas, las denominadas Vip. En lugar de producirse en las esporas de Bacillus thuringiensis, las proteínas Vip forman parte de las estructuras cristalinas que aparecen durante la fase vegetativa de la bacteria. Al igual que las proteínas Cry, se unen específicamente a receptores del sistema digestivo de los insectos plaga que controlan.

Maíz resistente a insectos y tolerante a herbicidas

El primer maíz transgénico resistente a insectos y tolerante a herbicidas fue aprobado en marzo de 2005, e incorpora dos nuevas características al mismo tiempo: resiste el ataque de insectos lepidópteros y tolera la aplicación del herbicida glufosinato de amonio. Entre las plagas que controla, las más importantes en nuestro país (principalmente en el noroeste argentino) son el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) y el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), aunque también controla otras como la oruga de la espiga (Heliothis zea) y la oruga cortadora (Agrotis ipsilon). Este maíz transgénico contiene una copia del gen cry1F de la bacteriaBacillus thuringiensis var. azawai, que codifica para la proteína Bt y una copia del gen pat, de la bacteria Streptomyces viridochromogenes, que codifica para una enzima  que confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio.

En el año 2007 la Secretaría de Agricultura y Pesca del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación aprobó el primer evento apilado de Argentina que combina las características de resistencia a insectos (Bt) y la tolerancia al herbicida glifosato en la misma planta. La posibilidad de tener en una misma planta más de un rasgo ventajoso es un objetivo siempre buscado por los mejoradores, en este caso, se trata de la combinación de dos rasgos transgénicos -de resistencia a insectos y de tolerancia a herbicidas– en híbridos de maíz, lo que genéricamente se denomina  “stack” o evento acumulado. El término “evento acumulado” (también llamado apilado, combinado, o stack) hace referencia a la combinación de características en un mismo híbrido por cruzamiento entre líneas parentales GM que contienen los eventos correspondientes. 

El 28 de mayo de 2008 la Secretaría de Agricultura y Pesca del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación autorizó la siembra, consumo y comercialización del segundo evento apilado de Argentina que combina  las características de resistencia a insectos lepidópteros  y tolerancia a los herbicidas glifosato y glufosinato de amonio. Este maíz fue originado por el cruzamiento convencional de los parentales correspondientes. Los genes introducidos le confieren al nuevo maíz resistencia al herbicida glufosinato de amonio y protección contra las tres principales plagas del maíz en nuestro país (resistencia al barrenador del tallo, Diatraea saccharalis, y al gusano cogollero, Spodoptera frugiperda, y control parcial a isoca de la espiga, Heliothis zea). Por otra parte, los genes introducidos también le proporcionan resistencia al herbicida glifosato. Así, esta combinación de eventos le otorga a las plantas de maíz una protección contra insectos y permite el uso de herbicidas de amplio espectro  para el control de malezas.

Algodón Bt y tolerante a glifosato

De la misma manera que el maíz Bt, el algodón Bt resulta de la incorporación de los genes Cry al genoma del algodón. Así, el algodón Bt que se cultiva en la Argentina es resistente a insectos (lepidópteros) y, en particular, a la oruga del capullo, la oruga de la hoja del algodonero y la lagarta rosada.

En 1998 se comercializó la primera variedad de algodón Bt en el país. Los principales beneficios del uso de algodón Bt son el aumento en los rendimientos debido al control de insectos y la disminución de costos y del impacto ambiental y para la salud debido al menor número de aplicaciones de insecticidas.

El algodón tolerante a glifosato fue mejorado de la misma manera que el maíz y la soja, mencionados anteriormente. A pesar de haber sido aprobado en 2001, recién en la campaña 2004/2005 fue adoptado en forma significativa. Se sembraron en esos años unas 105.000 ha de algodón tolerante a glifosato, o sea dos tercios del algodón transgénico sembrado en esta campaña. En la campaña 2012/2013 se sembraron 378 mil hectáreas de algodón con las características de resistencia a insectos y tolerancia a glifosato acumuladas (representando el 87,9% del algodón total).  
Situación actual en Argentina
La tasa de adopción de cultivares modificados genéticamente es una de las más altas en cuanto a adopción de tecnologías en el sector agropecuario argentino, mayor inclusive a la observada años atrás con la incorporación de los híbridos. Los niveles de adopción indican un alto grado de satisfacción por parte del agricultor con respecto a los productos de esta nueva tecnología, que ofrece además de la disminución de los costos, otras ventajas, como mayor flexibilidad en el manejo de los cultivos, disminución en el empleo de insecticidas, mayor rendimiento y mejor calidad.

Según el informe de ISAAA, Argentina continúa siendo uno de los principales países productores de cultivos transgénicos, con 23,9 millones de hectáreas en 2012, lo que representa el 14% del área global cultivada con transgénicos y un aumento del 6% con respecto al año anterior.
     
En la campaña 2012/2013 se continuó registrando una excelente adopción de maíz (un 95% del maíz total) y algodón (100% del total) transgénicos. Por su parte, la soja tolerante a glifosato se mantuvo en casi el 100% del total, como en las campañas anteriores  (Fig. 1).

En cuanto a las aprobaciones regulatorias, Argentina autorizó en 2010 la siembra comercial de tres maíces (eventos MON89034, MON88017, y la combinación MON89034 X MON88017), completando la lista de 1 evento de soja, 13 de maíz y 3 de algodón aprobados hasta el momento.
Fig. 1: Evolución de la superficie sembrada en Argentina con soja, maíz y algodón genéticamente modificados, expresada como porcentaje de sus respectivas áreas totales. Fuente: ArgenBio 2012.
Situación actual en el mundo

Según el informe del ISAAA (Servicio para la Adquisición de Aplicaciones Agro-biotecnológicas), en 2012 se sembraron en todo el mundo 170 millones de hectáreas con cultivos transgénicos o genéticamente modificados (OGM), un 6% más que en 2011.

En 2012, el 47% de las hectáreas sembradas con OGM correspondieron a soja, el 32% a maíz, el 14 % a algodón y el 5 % a canola (Fig. 2). También se sembraron, aunque en áreas muy pequeñas, variedades transgénicas de alfalfa, papaya, zapallo, álamo, clavel y remolacha azucarera.

De los 170 millones de hectáreas sembradas en 2012 con cultivos transgénicos, el 59% correspondió a cultivos tolerantes al herbicida glifosato (soja, maíz, algodón, canola y alfalfa), el 15 % a cultivos resistentes a insectos-Bt (maíz, algodón y álamo), y el 26% a cultivos con ambas características acumuladas (maíz y algodón). También se sembraron cultivos resistentes a virus (papaya y zapallo), pero en superficies mucho menores (Fig. 3).
Aprobación de cultivos genéticamente modificados en Argentina

Argentina se encuentra entre los países pioneros en la adopción de cultivos transgénicos. Fueron adoptados en forma masiva por los beneficios que brindan al productor agropecuario y por la existencia de una normativa precisa de los pasos a seguir y de los controles que hay que cumplir al ofrecer a los consumidores productos provenientes de la esta nueva tecnología.
La autorización para la comercialización de un cultivo transgénico está a cargo de la Secretaría de Agricultura y Pesca del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca (MinAgri), y se basa en los informes técnicos elaborados por tres Direcciones y sus Comisiones Asesoras:
La Dirección de Biotecnología y la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA),
La Dirección de Calidad Agroalimentaria del SENASA (Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria) y su Comité Técnico Asesor sobre uso de Organismos Genéticamente Modificados, y

La Dirección Nacional de Mercados Agrícolas.
La Dirección de Biotecnología y la CONABIA evalúan los posibles riesgos que puede causar la introducción del cultivo transgénico en los agroecosistemas. Esta evaluación ocurre en dos etapas. Durante la primera, se determina si el cultivo transgénico puede o no ensayarse en condiciones experimentales en el campo (condiciones de confinamiento). Durante la segunda, que transcurre después de tales ensayos, se evalúa la posibilidad de que el cultivo transgénico se siembre en gran escala (no confinado). Como resultado final, se autoriza la liberación del cultivo transgénico para su siembra a escala comercial.

La Dirección de Calidad Agroalimentaria del SENASA y el Comité Técnico Asesor sobre uso de OGM del SENASA evalúan los riesgos potenciales para la salud animal y humana derivados del consumo, como alimento, del cultivo transgénico o sus subproductos. Estudian la presencia de tóxicos, alérgenos y de posibles modificaciones nutricionales que se podrían haber introducido por la transformación genética.

La Dirección Nacional de Mercados Agrícolas determina la conveniencia de la comercialización del material genéticamente modificado de manera de evitar potenciales impactos negativos en las exportaciones argentinas.

Luego de considerar los tres informes técnicos mencionados, el Secretario de Agricultura, Ganadería y Pesca toma la decisión final y autoriza la siembra, consumo (humano y animal) y comercialización del cultivo GM (evento de transformación) analizado.

Actividad
1.     Explica cómo fue mejorando los cultivos a través del tiempo.
2.    ¿Cómo afectan sobre los cultivos  los avances en biotecnología?
3.    ¿Cuáles son los cultivos transgénicos autorizados en la Argentina?
4.    Explica cada uno, su eficacia y su importancia económica.
5.    ¿Cómo es la situación en la Argentina y en el mundo?

lunes, 12 de octubre de 2015

Biotecnología

¿Qué es la biotecnología?
El término “biotecnología” puede parecer nuevo para el público amplio, pero, la biotecnología está presente en la vida cotidiana hace mucho tiempo. De hecho, la biotecnología es una actividad antigua, que comenzó hace miles de años cuando el hombre descubrió que al fermentar las uvas se obtenía un producto como el vino. También es biotecnología la fabricación de cerveza a partir de la fermentación de cereales que el hombre empezó a elaborar hace 4.000 años, y la fermentación de jugo de manzanas para la fabricación de sidra. En estos procesos intervienen microorganismos que transforman componentes del jugo de frutas o de cereales en alcohol.

También es biotecnología la fabricación de pan mediante el uso de levaduras, la elaboración de quesos mediante el agregado de bacterias, y también de salames. El yogurt también es un producto que se obtiene mediante procesos biotecnológicos desde la antigüedad. Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, ni conocían la existencia de microorganismos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. Se puede definir la biotecnología tradicional como “la utilización de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre”.

Biotecnología tradicional aplicada a la industria

La biotecnología se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil, detergentes, combustibles, plásticos, papel, farmacéutica.  En general lo que se usa son productos del metabolismo de los microorganismos. Por ejemplo, algunas de las aplicaciones de la biotecnología tradicional a la industria son:

El alcohol que se puede usar para la industria alimenticia o farmacéutica, pero también se puede usar como combustible (en Brasil se produce alconafta a partir de la caña de azúcar).
Producción de yogures probióticos en los que se usa el microorganismo entero que está presente en el producto final.
A partir de microorganismos se pueden fabricar ácidos orgánicos para diferentes aplicaciones, como el ácido cítrico para endulzar gaseosas y golosinas.
Muchos antibióticos son fabricados por microorganismos, como la penicilina que la fabrica un hongo de la familia penicillium.
Los plásticos son polímeros de diferentes estructuras químicas. La mayoría de ellos se producen a partir de derivados de petróleo. Pero hay microorganismos que fabrican polímeros que son biodegradables.  
En la industria alimenticia también se usan enzimas. Por ejemplo en la etapa final de la fabricación de jugos cuando hay que sacar los restos de pepitas de frutas antes de la pasteurización, se emplea la enzima pectinasa que degrada la pectina, el principal componente de la semillas.
Las enzimas también se usan en la industria textil para ablandar los jeans. En este caso se usa celulasa, que degrada la celulosa que es el principal componente de las células vegetales (entre ellas, las células del algodón que es el principal componente de la tela de jean). Mediante un proceso controlado (temperatura, tiempo, cantidad y tipo de celulasa) se logran diferentes texturas de jean. También se usa la enzima celulasa en la industria del papel (que está formado por celulosa) para lograr diferentes texturas.

La biotecnología moderna


Actualmente, los científicos comprenden mucho más cómo ocurren los procesos biológicos que permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o imitar algunos de esos procesos y lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales. Estos conocimientos dieron lugar al desarrollo de la biotecnología moderna.

A diferencia de la biotecnología tradicional, la biotecnología moderna surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto ingeniería genética, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. El siguiente esquema resume la definición actual del término biotecnología:


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A través de la biotecnología moderna es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.

La biotecnología moderna avanza y, en la actualidad, son muchos los países que utilizan las técnicas de ingeniería genética para la obtención de diferentes productos que tienen aplicación en la producción de alimentos, de medicamentos, y de productos industriales.    

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=5
La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.

Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".

El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica define la biotecnología moderna como la aplicación de:
• Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos, o
• La fusión de células más allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional.

La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se llama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.

Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en:

Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.
Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas. También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.[8] La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt.
Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.

Otras aplicaciones en Biotecnología:
Biorremediación y Biodegradación
La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un sitio contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos. En el ámbito de la microbiología ambiental, los estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigación in silico ampliando el panorama de las redes metabólicas y su regulación, así como pistas sobre las vías moleculares de los procesos de degradación y las estrategias de adaptación a las cambiantes condiciones ambientales. Los enfoques de genómica funcional y metagenómica aumentan la comprensión de las distintas vías de regulación y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologías de biorremediación y los procesos de biotransformación.

Los entornos marítimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regiones costeras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de la contaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran en el medio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradación de hidrocarburos llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclásticas (HCB). Además varios microorganismos como Pseudomonas, Flavobacterium, Arthrobacter y Azotobacter pueden ser utilizados para degradar petróleo. El derrame del barco petrolero Exxon Valdez en Alaska en 1989 fue el primer caso en el que se utilizó biorremediación a gran escala de manera exitosa, estimulando la población bacteriana suplementándole nitrógeno y fósforo que eran los limitantes del medio.

Bioinformática
La bioinformática es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicas computacionales y hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala." La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica.

Bioingeniería
La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en la biotecnología y en las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniería bioquímica, la ingeniería biomédica, la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los principios tradicionales de la ingeniería.

Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas de producción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos y jurídicos. Debido a que las patentes y los sistemas de regulación (por ejemplo, la FDA en EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.

FUENTE: WIKIPEDIA