La historia de la biotecnología

El campo de la biotecnología se considera parte de un continuo que comenzó hace siglos. Se reconocen tres etapas principales, desde un punto de vista histórico , a saber, la biotecnología antigua, la biotecnología clásica y la biotecnología moderna.

Biotecnología antigua

Las raíces de la biotecnología se remontan a las civilizaciones prehistóricas entre el 5000 y el 10 000 a.C., cuando las civilizaciones egipcia y del valle del Indo iniciaron la domesticación y selección de plantas y animales para un mejor sabor, alto rendimiento y resistencia a enfermedades (Kennedy, 1991). Se utilizaron varios métodos de propagación sexual y vegetativa para producir estos plantas (Diamond, 2002). También hubo el uso de microorganismos para producir queso, pan, cerveza y vino (George et al., 2008) y el uso de remedios herbales para el tratamiento de heridas y dolencias. Este período en la historia de la biotecnología se describe como biotecnología antigua. Las primeras civilizaciones utilizaron técnicas biotecnológicas tradicionales a modo de prueba y error, aparentemente sin comprender los principios científicos subyacentes. Sus actividades suelen denominarse descubrimientos en lugar de desarrollos a medida que surgieron basados ​​en observaciones de la naturaleza.

Biotecnología clásica

La segunda fase en la historia de la biotecnología, denominada biotecnología clásica o biotecnología tradicional , traza el desarrollo de la tecnología de fermentación entre mediados del siglo XIX y la década de 1970. Durante esto período, se generalizó el uso de métodos de la antigua biotecnología, especialmente la fermentación, y su adaptación a la producción industrial de enzimas, antibióticos y diversos tipos de ácidos orgánicos como vinagre, cítricos ácidos, aminoácidos y vitaminas (Smith, 2012). Koch, Pasteur y Lister fundaron institutos con el mandato de investigar fermentación junto con otros procesos microbianos (Smith, 2012). A finales del siglo XIX, el trabajo de Mendel sobre las bases los principios de la herencia revolucionaron la genética y condujeron al comienzo de experimentos de fitomejoramiento controlado (Smith, 2012).

Biotecnología moderna

El descubrimiento de la estructura del ADN en la década de 1950 marca la era de la biotecnología moderna. Dos técnicas contribuyeron en gran medida a la transición, a saber, la tecnología de ADNr y la tecnología de anticuerpos monoclonales o hibridomas. ADNr la tecnología es el campo de la biología molecular en el que se “edita” el ADN de dos o más fuentes para formar nuevos componentes sintéticos. moléculas. Los hibridomas son células híbridas de células de mieloma con células productoras de anticuerpos. La tecnología rDNA permite la transferencia de material genético de una especie a otra y, por lo tanto, la producción de cultivos alimentarios y animales con rasgos que son diferentes de los obtenidos usando técnicas tradicionales de mejoramiento . La tecnología de hibridoma, en por otro lado, permitió la generación de cantidades ilimitadas de anticuerpos monoespecíficos dirigidos contra cualquier antígeno (Zhang, 2012). Ambas tecnologías encontraron rápidamente aplicaciones industriales y condujeron al rápido desarrollo de procedimientos de diagnóstico. en los campos de parasitología, virología y cáncer (Zhang, 2012), así como biofarmacéuticos (por ejemplo, la producción de insulina en Escherichia coli recombinante y Saccharomyces cerevisiae).

Las tecnologías de secuenciación masiva, rápida y desarrollada recientemente se han utilizado para descifrar los genomas de cientos de organismos y virus: humano , cultivado tomate (Solanum esculentum) (Craig Venter et al., 2001), Agrobacterium tumefaciens (Craig Venter et al., 2001), nematodo (Caenorhabditis elegans) , bovino (Bos taurus) , E. coli y virus como el virus de la inmunodeficiencia humana, entre muchos otros. Junto con enfoques computacionales mejorados, la secuenciación ha dado lugar a estudios en curso sobre la función de los genes y las proteínas que codifican. La secuenciación y evolución de los genomas humano y microbiano, la comprensión de la base genética de muchas enfermedades, incluido el desarrollo de resistencia a los antibióticos, han llevado al desarrollo de nuevos procedimientos de diagnóstico, vacunas, tratamientos, curas y manejo de muchas enfermedades (Fauci, 2001). Además estos datos serán invariablemente brindan oportunidades para una mayor comprensión de la genética y la historia de la domesticación, y aceleran mejoramiento de cultivos y animales (C.M. Dekkers, 2012). La biotecnología moderna, la tercera generación de biotecnología, se basa explícitamente en el progreso científico subyacente, mientras que la primera y la segunda generación (biotecnología antigua y clásica) fueron más aplicaciones tecnológicas, sin una comprensión sólida de los principios científicos subyacentes.

Aunque el descubrimiento de la estructura del ADN y la tecnología del ADNr se considera un gran impulsor de la reciente desarrollos en la biotecnología moderna, otras dos influencias han contribuido al crecimiento y desarrollo de la campo (Woodley et al., 2013). Uno, la necesidad de reemplazar los recursos fósiles y pasar a materias primas renovables, y dos, la necesidad de energía verde o procesos limpios, donde se hace un uso eficiente de la energía durante la producción. Los tres controladores, tecnología rDNA, las materias primas renovables y el impacto ambiental están dando forma al crecimiento de la biotecnología.

Bibliografía 

C.M. Dekkers, J. (2012). Application of genomics tools to animal breeding. Current Genomics, 13(3), 207–212. https://doi.org/10.2174/138920212800543057

Craig Venter, J., Adams, M. D., Myers, E. W., Li, P. W., Mural, R. J., Sutton, G. G., Smith, H. O., Yandell, M., Evans, C. A., Holt, R. A., Gocayne, J. D., Amanatides, P., Ballew, R. M., Huson, D. H., Wortman, J. R., Zhang, Q., Kodira, C. D., Zheng, X. H., Chen, L., … Zhu, X. (2001). The sequence of the human genome. Science (New York, N.Y.), 291(5507), 1304–1351. https://doi.org/10.1126/SCIENCE.1058040

Diamond, J. (2002). Evolution, consequences and future of plant and animal domestication. Nature 2002 418:6898, 418(6898), 700–707. https://doi.org/10.1038/nature01019

Fauci, A. S. (2001). Infectious diseases: Considerations for the 21st century. Clinical Infectious Diseases, 32(5), 675–685. https://doi.org/10.1086/319235/2/32-5-675-TBL006.GIF

George, E. F., Hall, M. A., & Klerk, G. J. de. (2008). Plant propagation by tissue culture 3rd edition. Plant Propagation by Tissue Culture 3rd Edition, 1, 1–501. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5005-3

Kennedy, M. J. (1991). The evolution of the word ‘biotechnology.’ Trends in Biotechnology, 9(1), 218–220. https://doi.org/10.1016/0167-7799(91)90073-Q

Smith, K. A. (2012). Louis Pasteur, the father of immunology? Frontiers in Immunology, 3(APR). https://doi.org/10.3389/FIMMU.2012.00068/ABSTRACT

Woodley, J. M., Breuer, M., & Mink, D. (2013). A future perspective on the role of industrial biotechnology for chemicals production. Chemical Engineering Research and Design, 91(10), 2029–2036. https://doi.org/10.1016/J.CHERD.2013.06.023

Zhang, C. (2012). Hybridoma technology for the generation of monoclonal antibodies. Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.), 901, 117–135. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-931-0_7