viernes, 3 de abril de 2009

INFORMATICA INDUSTRIAL Y BIOTECNOLOGIA


INFORMATICA INDUSTRIAL Y BIOTECNOLOGIA
Víctor Alfonso Ramos Huarachi
Universidad Autónoma Juan Misael Saracho
Tarija - Bolivia
viktor0_0@yahoo.com – victor.ramos.h@gmail.com



Resumen

Una persona prende el televisor en Discovery Channel, lee una revista científica o tal vez lo oye como un comentario entre sus amigos o colegas; ¿Cuál es uno de los temas más impactantes y que captan más la atención?, la respuesta de la mayoría es “informática”, “el mundo de la tecnología”, y no es para más, pero, ahora todos saben que no es una tecnología centrada en la computadoras, en la creación de un nuevo software o de un nuevo juego, sino más bien, en la incursión de la informática en diferentes áreas del saber desde las cosas mas simples como ayuda pedagógica, pasando por el bastión de la economía que es la industria y hasta los temas de vida o muerte: la Biología.

En puntos como este nace la biotecnología, la cual en la actualidad tiene aplicaciones muy importantes, sobre todo en el área industrial como ser la atención de la salud, la agricultura, alimentos, creación de productos plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles, cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales.


Palabras clave
Biotecnología, nanotecnología, nanobiotecnología, bioinformática.


1. ¿QUE ES LA BIOTECNOLOGÍA?

“La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales 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.” [1]

En otras palabras se puede decir que es la aplicación de la informática en los sistemas biológicos.


2. MULTIPLES APLICACIONES

La biotecnología es un área con aplicaciones muy extensas, todas ellas convergen en la búsqueda del bienestar de la humanidad como parte de la naturaleza, entre ellas: 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.[2].

Estas aplicaciones se pueden agrupar en grupos:

· Biotecnología roja: esta es la biotecnología utilizada en la medicina. El avance de este campo obtiene como resultados la producción de antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, y en la actualidad un gran avance en la polémica ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.

· Biotecnología blanca: esta es la biotecnología industrial. El mas claro ejemplo de aquello es “el diseño de microorganismos capaces de producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos como las oxidorreductasas” [3]. También se aplica en la industria textil, buscando la creación de materiales, como plásticos biodegradables o biocombustibles. “Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.” [4]. Esta es la biotecnología que mucha gente tiene en la mira, ya que producir recursos industriales evitando consumir recursos y energía, lleva un anhelo de la mayoría: reducción de la contaminación y la búsqueda de un freno al calentamiento global

· Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada en la agricultura y procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de plantas conocidas como plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Esta biotecnología busca producir 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. Si los productos de la biotecnología verde como éste son más respetuosos con el medio ambiente o no, es un tema de debate.” [5]

· Biotecnología azul: es aquella aplicada en ambientes marinos o acuáticos, también llamada biotecnología marina. “Esta busca una aplicación benéfica en la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.” [6]


3. LOGROS INIMAGINABLES

La industria de la biotecnología creció y se desarrolló con una rapidez que ningún científico, ni el mas experimentado podía creer. “Al ver lo que está sucediendo hoy, es increíble”, dice Boyer. “Desde luego teníamos grandes expectativas, y cuando empezamos nos sentíamos como niños en una tienda de dulces, con innumerables posibilidades. Recuerdo que al principio, cuando desarrollamos las técnicas de ADN recombinante, pensé que esta tecnología era ilimitada. Pero aún así no podíamos prever todo esto”. [7]
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La industria de la Biotecnología es tremendamente exitosa en el actualidad en los países desarrollados, por ejemplo “Amgen” una compañía dedicada a la investigación de medicamentos biotecnológicos, “por sí sola se convirtió en una compañía valorada en 95.000 millones de dólares”. [7]

En el campo de la agricultura también se observan grandes avances, por ejemplo la investigación de los genomas de las plantas, especialmente los cereales, ha llevado a la producción de cultivos más resistentes a las enfermedades, incluso a la desaparición de otras, a la mejora de la producción en cantidad y en calidad.
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Esto conlleva ciertos beneficios, entre ellos:
· A medida que se crean nuevas especies y variedades de cultivo más resistentes y se aumentan los conocimientos sobre biología básica vegetal, los países estarán bien preparados para satisfacer las necesidades de una población cada vez mayor en el siglo XXI.
· Los emprendimientos científicos de vanguardia no tienen porque incluir sólo a países altamente desarrollados, y que las acciones internacionales de colaboración pueden permitir que las naciones menos desarrolladas adquieran la tecnología más moderna. [8]


4. UN FUTURO PROMETEDOR

El desarrollo constante y acelerado de la biotecnología, ha hecho que aquello que hace 10 o 20 años creíamos imposible en una realidad, y lo que ahora vemos en los dibujos animados o en películas de ciencia ficción, se ven en desarrollo, prontas a aparecer. Uno de aquellos sueños es la nanobiotecnología y máquinas moleculares que ahondarán nuestro conocimiento de los fenómenos aparentemente incomprensibles. “La ingeniería en nanoescala mediante el diseño molecular de péptidos autoensamblados es una tecnología facilitadora que desempeñará, probablemente, un papel cada vez más importante en el futuro de la biotecnología” [9], definitivamente esto cambiará nuestras vidas.

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Una expectativa es que los tejidos envejecidos y dañados del cuerpo podrán ser reemplazados por los armazones que estimularán a las células a reparar órganos del cuerpo o a rejuvenecer la piel.

“Puede que en el futuro también seamos capaces también de nadar y bucear como delfines, o escalar montañas con un aparato pulmonar de nanoarmazón que pueda transportar oxígeno” [9].

Es posible que estos inventos tan interesantes de la nanobiotecnologia no solo este disponible para unos pocos acaudalados, sino para la mayoría, aprovechando la energía solar u otras fuentes disponibles para todos.

Los adelantos en biotecnología agrícola podrían dar como resultado “plantas más resistentes a la sequía, al calor y al frío; plantas que exigirán menos aplicaciones de fertilizantes y plaguicidas, producirán vacunas para prevenir enfermedades contagiosas importantes, tendrán más semillas y de mayor tamaño, más contenido nutritivo y podrán regenerarse sin necesidad de fertilización.” [11].
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Inclusive los científicos afirman que la biotecnología ayudará a frenar el cambio climático, buscando formas de energía renovables y la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero


5. BIOINFORMATICA

Pero ¿Cómo se llego a este punto?, ¿Por qué del gran desarrollo de la Biotecnología? La respuesta es simple: “la ayuda de la informática es imprescindible”, hace poco tiempo nació el concepto de bioinformática la cual muchos autores la definen de la siguiente forma: “La Bioinformática es el campo interdisciplinario que se encuentra en la intersección entre las Ciencias de la Vida y de la Información, proporciona las herramientas y recursos necesarios para favorecer la Investigación Biológica”. [12]

El software, las bases de datos, simulación, la inteligencia artificial, la robótica, las redes de comunicaciones, son algunos de los aspectos necesarios para el desarrollo de la biotecnología, ya que estas herramientas de la informática se aplican en la gestión de datos de laboratorio, automatización de experimentos, predicción y simulación de secuencias genéticas, en fin, el campo de acción de la informática es inmensa, primordial y necesaria. No por nada se dice que vivimos actualmente la era de la información.


Bibliografía o Referencias

[1] Fári, M. G. y Kralovánszky, U. P. (2006) The founding father of biotechnology: Károly (Karl) Ereky Orsós Ottó Laboratory, University of Debrecen, Centre of Agricultural Sciences, Department of Vegetable. Publicado en International Journal of Horticultural Science.
http://www.agroinform.com/files/aktualis/pdf_agroinform_20070215112311_02Fari.pdf
Consultado el 02/04/09

[2] Ochave, José María (mayo 2003). eASEAN Task Force, PNUD, APDIP (ed.): <>. http://www.apdip.net/publications/iespprimers/eprimer-genes.pdf
Consultado el 02/04/09

[3] Xu, Feng (2005). <>. Industrial Biotechnology 1 (1): 38-50. doi:10.1089/ind.2005.1.38.
http://www.liebertonline.com/doi/abs/10.1089/ind.2005.1.38?journalCode=ind
Consultado el 02/04/09

[4] Frazzetto, Giovanni (2003). <>. EMBO reports 4 (9): 835-837.
http://www.nature.com/embor/journal/v4/n9/full/embor928.html
Consultado el 02/04/09

[5] “La biotecnología verde”. Biotech Magazine (4).
http://www.mkm-pi.com/mkmpi.php?article493 Consultado el 02/04/09

[6] Comisión europea (febrero de 2006). <>. Luxemburgo: Oficina de Publicaciones Oficiales de las Comunidades Europeas.
http://ec.europa.eu/maritimeaffairs/pdf/greenpaper_brochure_es.pdf
Consultado el 02/04/09

[7] E Journal USA – Perspectivas Económicas (Octubre de 2005) <> Departamento de Estado de Estados Unidos / Oficina de Programas de Información Internacional (Pág. 37-38)

[8] E Journal USA – Perspectivas Económicas (Octubre de 2005) <> Departamento de Estado de Estados Unidos / Oficina de Programas de Información Internacional (Pág. 33-34)

[9] Goodsell, David S. Bionanotechnology: Lessons From Nature. Hoboken, NJ: Wiley-Liss, 2004.
http://nano.gov/FINAL%5FPCAST%5FNANO%5FREPORT.pdf
Consultado el 02/04/09

[10] E Journal USA – Perspectivas Económicas (Octubre de 2005) <> Departamento de Estado de Estados Unidos / Oficina de Programas de Información Internacional (Pág. 27-28)

[11] E Journal USA – Perspectivas Económicas (Octubre de 2005) <> Departamento de Estado de Estados Unidos / Oficina de Programas de Información Internacional (Pág. 22)

[12]Lucas Carrillo, Emilio - Bioinformática
Biotecnología
http://www.monografias.com/trabajos12/bioinf/bioinf.shtml
Consultado el 02/04/09