¿Qué Pasa Con La Biotecnología Agrícola?

Vacunas

Las vacunas orales se han estado trabajando 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 para el paciente para tratar el cáncer. Se ha preparado una vacuna contra el linfoma usando plantas de tabaco que portan ARN de células B malignas clonadas. La proteína resultante se usa luego para vacunar al paciente y estimular su sistema inmunológico contra el cáncer. Las vacunas hechas a medida para el tratamiento del cáncer han mostrado una promesa considerable en estudios preliminares.

Antibióticos

Las plantas se utilizan para producir antibióticos para uso humano y animal. La expresión de proteínas antibióticas en piensos para ganado, alimentados directamente a animales, es menos costosa que la producción tradicional de antibióticos, pero esta práctica plantea muchos problemas bioéticos porque el resultado es un uso generalizado y posiblemente innecesario de antibióticos que puede promover el crecimiento de cepas bacterianas resistentes a los antibióticos.

Varias ventajas del uso de 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 frente a una unidad de fermentación, la facilidad de purificación y el riesgo reducido de contaminación en comparación con el uso de células de mamífero y medios de cultivo.

Flores

La biotecnología agrícola es mucho más que combatir enfermedades o 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.

Del mismo modo, 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 planta tropical para que pueda cultivarse en jardines del norte.

Biocarburantes

La industria agrícola desempeña un papel importante en la industria de los biocombustibles, proporcionando las materias primas para la fermentación y refinación de biocombustibles, biodiesel y bioetanol. Se están utilizando técnicas de ingeniería genética y optimización enzimática para desarrollar materias primas de mejor calidad para una conversión más eficiente y mayores rendimientos de BTU de los productos combustibles resultantes. Los cultivos de alto rendimiento y alta densidad energética pueden minimizar los costos relativos asociados con la cosecha y el transporte (por unidad de energía derivada), lo que da como resultado productos combustibles de mayor valor.

Cría de Plantas y Animales

La mejora de 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 deleción de genes, o la introducción de genes extraños.

Esto último es posible usando mecanismos de control de la expresión génica tales como promotores génicos 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 génica también deben abordar las diferencias de especies en el código genético, la presencia o ausencia de intrones y las modificaciones postraduccionales, como la metilación.

Cultivos Resistentes a Plagas

Durante años, el microbio Bacillus thuringiensis, que produce una proteína tóxica para los insectos, en particular, el barrenador del maíz europeo, se usó para espolvorear los cultivos. Para eliminar la necesidad de quitar el polvo, los científicos desarrollaron primero maíz transgénico que expresaba proteína Bt, seguido de papa y algodón Bt. La proteína Bt no es tóxica para los seres humanos, y los cultivos transgénicos facilitan a los agricultores evitar costosas infestaciones. 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 lo comieron. 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.

Cultivos Resistentes a Pesticidas

No debe confundirse con resistencia a plagas, estas plantas son tolerantes a permitir que los agricultores maten las malezas circundantes sin dañar su cultivo de forma selectiva. El ejemplo más famoso de esto es la tecnología Roundup-Ready, desarrollada por Monsanto. Introducidas por primera vez en 1998 como soja transgénica, 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 selectivamente especies específicas de malezas. Los posibles inconvenientes incluyen todos los argumentos controvertidos contra los OMG.

Suplementación de Nutrientes

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 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 hacerlo "dorado"."El nombre proviene del color del grano transgénico debido a la sobreexpresión de betacaroteno, que le da a las zanahorias su color naranja.

Resistencia al Estrés Abiótico

Menos del 20% de la tierra es tierra cultivable, pero algunos cultivos han sido alterados genéticamente para hacerlos 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 nocaut plantas capaces de crecer en ambientes con alto contenido de sal. La regulación positiva o negativa 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 pruebas de campo en California y Colorado, y se prevé que llegarán al mercado en 4-5 años.

Fibras de Resistencia Industrial

La seda de araña es la fibra más fuerte conocida por el hombre, más fuerte que el Kevlar (utilizado para fabricar 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 masiva de proteínas, el programa se archivó cuando los científicos no pudieron descubrir cómo hilarlas en fibras como lo hacen las arañas. En 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 que seguramente volverá a aparecer en el futuro, una vez que se recopile más información sobre cómo se tejen las sedas.