eJournal USA: Perspectivas Económicas

Glosario de términos de biotecnología

La promesa de la biotecnología

ÍNDICE
Acerca de este número
Introducción
Los desafíos mundiales y la biotecnología
El poder de transformación de la biotecnología médica
Biotecnología vegetal: Adelantos en alimentación, energía y salud
El diseño de nuevos materiales y máquinas moleculares
Estudio de caso: Proyecto Internacional de Secuenciación del Genoma del Arroz
Los orígenes de la biotecnología: el aprovechamiento de las posibilidades del ADN
Reglamentación de la biotecnología agrícola en Estados Unidos
Glosario de términos de biotecnología
Bibliografía (en inglés)
Recursos en Internet (en inglés)
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ADN (ácido desoxirribonucleico): Material genético de todas las células y de muchos virus; la molécula que codifica la información genética. El ADN es una molécula de cadena doble unida por enlaces débiles entre pares de bases de nucleótidos. Los cuatro nucleótidos del ADN contienen las bases adenina (A), guanina (G), citosina © y tiamina (T). En estado natural, los pares de bases se forman sólo entre A y T y G y C; por tanto, la secuencia de las bases de una de las dos cadenas se puede deducir de la otra.

Aminoácidos: Los bloques más básicos de construcción de todas las formas de vida. Los aminoácidos son moléculas que contienen grupos funcionales de amino y carboxilo.

Anticuerpo monoclonal: Anticuerpo que se produce en masa en el laboratorio a partir de un solo clon y que reconoce sólo un antígeno. Los anticuerpos monoclonales se suelen producir mediante la fusión de una célula B, de corta vida, productora de anticuerpos, con una célula de crecimiento rápido, como una célula cancerosa. La célula híbrida resultante, o hibridoma, se multiplica rápidamente y crea un clon que produce gran cantidad de anticuerpos.

Antígeno: En general, proteína que se halla en la superficie del virus y que estimula la respuesta inmunitaria, en particular, la producción de anticuerpos.

Autoensamblaje molecular: Ensamblaje de moléculas sin dirección o intervención externa. El autoensamblaje puede producirse espontáneamente en la naturaleza, por ejemplo en células (como el de la membrana de doble capa lipídica) y otros sistemas biológicos, así como en sistemas modificados con intervención humana. Muchos sistemas biológicos se valen de este procedimiento para ensamblar varias moléculas y estructuras. La imitación de estas estrategias y la creación de nuevas moléculas capaces de autoensamblaje supramolecular, es una importante técnica de la nanotecnología.

Bioinformática: El uso de las matemáticas aplicadas, la estadística y la ciencia de la informática para estudiar sistemas biológicos. Importantes sectores de investigación incluyen alineación de secuencias, búsqueda de genes, ensamblaje del genoma, alineación de la estructura de las proteínas, predicción de la estructura de las proteínas, predicción de la expresión de genes e interacciones entre las proteínas.

Bioplaguicidas: Determinados tipos de plaguicidas derivados de materiales naturales, como animales, plantas, bacterias, y algunos minerales. Por ejemplo, el aceite de canola y el bicarbonato sódico se consideran bioplaguicidas.

Biotecnología: Serie de técnicas biológicas obtenidas mediante la investigación básica y aplicadas a la investigación y elaboración de productos. La biotecnología se refiere al uso de ADN recombinante, la fusión de células y nuevas técnicas de bioelaboración.

Cartografía genética: Proceso para determinar el lugar que ocupan los genes en un cromosoma.

Célula: Unidad estructural y funcional básica de todos los organismos. Las células contienen ADN y otros muchos elementos que permiten su funcionamiento.

Célula pluripotencial: Célula indiferenciada capaz de replicarse indefinidamente. Una célula pluripotencial puede también producir células especializadas para diversos tejidos del cuerpo, como músculo cardíaco, tejido cerebral y tejido hepático. Los científicos pueden mantener indefinidamente células pluripotenciales al convertirlas en las células especializadas que necesiten. Existen dos tipos básicos de células pluripotenciales. El primero es la célula pluripotencial embrionaria, que se obtiene de fetos abortados o de óvulos fertilizados sobrantes de la fertilización in vitro. Las células pluripotenciales embrionarias se usan para fines médicos y de investigación porque pueden producir células para casi todos los tejidos del cuerpo. El segundo tipo es la célula pluripotenciales adulta, que no es tan versátil para fines de investigación porque sólo puede producir células para determinados tipos de material somático, como la sangre, los intestinos, la piel y los músculos.

Celulasa: Complejo de enzimas que descompone la celulosa en beta glucosa. Se produce principalmente gracias a la acción de bacterias simbióticas presentes en el aparato digestivo de los herbívoros. Con excepción de los rumiantes, la mayor parte de los animales (incluidos los seres humanos) no produce celulasa, por lo que no pueden aprovechar gran parte de la energía contenida en el material vegetal.

Colágeno: La proteína principal del tejido conjuntivo y la más abundante en los mamíferos. Es el componente principal de ligamentos y tendones.

Corte y empalme: Véase corte y empalme de genes.

Corte y empalme de genes: Aislamiento de un gen de un organismo y su introducción posterior en otro organismo mediante técnicas de biotecnología.

Cosecha tolerante a los herbicidas: Plantas de cosecha creadas para sobrevivir a las aplicaciones de uno o más herbicidas comerciales mediante la incorporación de determinados genes por medios biotecnológicos, tales como la ingeniería genética, o métodos tradicionales de selección, como la mutación natural, química o por radiación.

Cromosomas: Estructura genética de las células que contiene el ADN celular capaz de replicarse a sí misma. Los seres humanos tienen 23 pares de cromosomas.

Cry1A: Proteína derivada de la bacteria Bacillus Thuringiensis, tóxica para algunos insectos cuando la ingieren. Esta bacteria es muy común en la naturaleza y se ha usado durante decenios como insecticida, aunque constituye menos de dos por ciento del total de los insecticidas usados.

Cultivar: En botánica, planta obtenida o seleccionada deliberadamente y mantenida mediante cultivo.

Cultivo de tejidos: Proceso de obtención de una planta en el laboratorio a partir de células en vez de semillas. Esta técnica se utiliza en el cultivo tradicional de plantas y en la biotecnología agrícola.

Derivado de la biotecnología: El uso de la biología molecular o tecnología de ADN recombinante, o transferencia de genes in vitro, para elaborar productos o dotar de características concretas a plantas u otros organismos vivos.

Doble hélice: Estructura en forma de escalera helicoidal que adoptan dos cadenas de ADN cuando nucleótidos complementarios en cadenas opuestas se enlazan.


Estudio del perfil de la expresión genética: Método de análisis de la expresión de miles de genes simultáneamente en una placa de cristal llamada micromatriz.

Expresión genética: Proceso por el cual la información de un gen se convierte en las estructuras y funciones de una célula.

Flujo de genes: Transferencia de genes de una población a otra de la misma especie, como por migración o dispersión de semillas y polen.

Gen: Unidad física y funcional fundamental de la herencia. Un gen es una secuencia ordenada de nucleótidos que ocupan una posición determinada en un cromosoma que codifica un producto funcional concreto, como una proteína o una molécula de ARN.

Genética: Estudio de las leyes de la herencia de determinadas características.

Genoma: Todo el material genético de los cromosomas de un organismo determinado.

Gestión de la resistencia: Estrategias que se pueden emplear para retrasar la aparición de la resistencia. En el caso de los insectos, estas estrategias incluyen el uso de un "refugio" en el que el insecto no está sometido a los efectos del pesticida usado en el resto del campo.

Hélice alfa: Estructura común de proteína que se encuentra, en particular, en el pelo, la lana, las uñas y los cuernos de los animales, y que se caracteriza por una cadena espiral única de aminoácidos estabilizados por enlaces de hidrógeno.

Híbrido: Semilla o planta producida como resultado de polinización cruzada controlada, a diferencia de la resultante de la polinización natural. Las semillas híbridas se seleccionan para que tengan características de mejor calidad (por ejemplo, mayor rendimiento o tolerancia a las plagas).

Ingeniería genética: Técnica para eliminar, modificar o agregar genes a una molécula de ADN con objeto de cambiar la información que contiene. Al cambiar esta información, la ingeniería genética cambia el tipo o la cantidad de proteínas que puede producir un organismo, y de este modo le permite hacer nuevas sustancias o realizar nuevas funciones.

Línea germinal: Línea (secuencia) de células germinales que contienen material genético que se puede transmitir a un hijo.

Maíz Bt: Planta de maíz obtenida mediante biotecnología para que sus tejidos expresen una proteína tóxica para algunos insectos, pero inocua para los seres humanos y otros mamíferos.

Máquina molecular: Ensamblaje de un número diferenciado de componentes moleculares destinados a realizar una función concreta. Cada componente molecular realiza un solo acto, mientras que la estructura supramolecular total realiza una función más compleja, resultante de la cooperación de diversos componentes moleculares.

Mejora genética tradicional: Modificación de plantas y animales mediante la mejora selectiva. Las prácticas usadas en la mejora genética tradicional de plantas pueden incluir aspectos de biotecnología tales como cultivo de tejidos y mejora por mutación.

Mejora selectiva: El cruce o apareamiento deliberado de organismos con objeto de que la progenie tenga una característica deseada derivada de uno de los progenitores.

Moléculas de ADN recombinante (ADNr): Combinación de moléculas de ADN de origen diverso, enlazadas mediante tecnologías de ADN recombinante.

Mutación: Todo cambio en la secuencia del ADN que se pueda heredar.

Nanomedicina: Campo médico que está avanzando rápidamente, en el que los científicos elaboran una gran variedad de nanopartículas y nanodispositivos, de apenas una millonésima de pulgada de diámetro, para mejorar la detección del cáncer, fortalecer las respuestas inmunitarias, reparar tejidos dañados y evitar la arteriosclerosis. A principios de 2005, la Administración de Alimentos y Fármacos de Estados Unidos aprobó una nanopartícula fusionada al medicamento contra el cáncer Taxol, para el tratamiento del cáncer de mama avanzado. En Estados Unidos se está usando con carácter experimental otra nanopartícula en pacientes cardíacos, para mantener abiertas las arterias coronarias después de una operación de angioplastia.

Nanómetro: Milmillonésima parte de un metro.

Nanotecnología: Sistema para transformar la materia, la energía y la información, basado en componentes a escala nanométrica, con características moleculares definidas con precisión. También, las técnicas que producen o miden características de menos de 100 nanómetros de tamaño.

Nucleótido: Componente celular que es uno de los bloques fundamentales de los ácidos ribonucleico (ARN) y desoxirribonucleico (ADN). En los sistemas biológicos, los nucleótidos se enlazan mediante enzimas para formar largos polinucleótidos semejantes a cadenas de secuencia definida.

Organismo modificado genéticamente (OMG): Con frecuencia, la etiqueta OMG y el término "transgénico" se emplean para referirse a organismos que han adquirido genes nuevos de otros organismos mediante métodos de transferencia genética en laboratorios.

Patógeno: Agente causante de enfermedades, en particular un microorganismo vivo, como una bacteria o un hongo.

Péptido: Fragmentos de una proteína, de dos o más aminoácidos en una cadena, semejante a brazaletes de cuentas. Cuando se digieren las proteínas de la carne animal, se descomponen primero en péptidos y luego en sus aminoácidos constitutivos.

Plaguicidas microbianos: Plaguicidas cuyo ingrediente activo es un microorganismo, por ejemplo una bacteria, un hongo o un protozoo. Los plaguicidas microbianos pueden controlar muchos tipos de plagas distintos, aunque cada ingrediente activo está relativamente dirigido contra una plaga concreta. Por ejemplo, algunos hongos controlan determinados tipos de malas hierbas y otros matan a determinados insectos. Los plaguicidas bacterianos más usados son subespecies y cepas del Bacillus thuringiensis, o Bt.

Polen: Células portadoras del ADN masculino de una planta de simiente.

Polimorfismos de nucleótido único (SNP): Relaciones entre genes y poblaciones de prueba para conseguir variaciones en el código genético que puedan aumentar el riesgo de una enfermedad o respuesta determinada a un medicamento.

Productos basados en la biología: Combustibles, productos químicos, materiales de construcción, energía eléctrica o térmica, derivados de materiales biológicos. El término puede incluir cualquier producto energético, comercial o industrial, distinto de alimentos o piensos, que utilice material biológico o materiales agrícolas (vegetales, animales y marinos) o forestales, domésticos renovables.

Protectores para las plantas (PIP): Anteriormente conocidas como plaguicidas vegetales, son sustancias que actúan como plaguicidas producidos o usados por una planta para protegerse de plagas tales como insectos, virus y hongos.

Proteína de la membrana celular: Molécula proteínica adherida o asociada a la membrana de una célula.

Proteína: Molécula de gran tamaño, compuesta por una o más cadenas de aminoácidos en un orden concreto. El orden está determinado por la secuencia de bases de nucleótidos en el gen que codifica la proteína. Las proteínas son necesarias para la estructura, función y regulación de las células, los tejidos y los órganos del cuerpo, y cada proteína desempeña una función singular. Ejemplos de proteínas son las hormonas, las enzimas y los anticuerpos.

Proteómica: Uso de tecnologías como la espectrometría en masa para detectar marcadores biológicos proteínicos en la sangre que pueden indicar señales tempranas de enfermedades, incluso antes de que aparezcan los síntomas. Uno de estos marcadores es la proteína C reactiva, indicadora de cambios inflamatorios en las paredes de los vasos sanguíneos, que presagian arteriosclerosis.

Reacción en cadena de polimerasa (PCR): Técnica para copiar y ampliar las cadenas complementarias de una molécula determinada de ADN. Es un método in vitro que amplía en alto grado o hace millones de copias de secuencias de ADN que, de otro modo, no podrían ser detectadas o estudiadas.

Recombinación: Proceso por el cual la progenie hereda una combinación de genes distinta de la de sus progenitores.

Resistencia a los plaguicidas: Cambio genético en respuesta a la selección por un plaguicida que da por resultado la formación de cadenas capaces de sobrevivir a una dosis letal a una mayoría de individuos en una población normal. La resistencia se puede producir en insectos, malas hierbas y patógenos.

Selección natural: Concepto ideado por Charles Darwin, según el cual, los genes que producen las características más favorables en un entorno determinado serán más abundantes en la generación siguiente.

Tecnología de ADN recombinante: Procedimiento usado para unir segmentos de ADN en un sistema acelular (entorno situado fuera de una célula u organismo). En condiciones apropiadas, una molécula de ADN recombinante puede entrar en una célula y replicarse allí, bien sea de manera autónoma, o después de haberse integrado en un cromosoma celular.

Terapia genética: Técnica médica experimental consistente en la inserción de genes en las células y los tejidos de un individuo para tratar una enfermedad. Normalmente, un gen defectuoso se reemplaza por otro que funciona normalmente. En la mayoría de los casos, el gen normal se introduce en los tejidos mediante un adenovirus alterado genéticamente para asegurar su inocuidad.

Transferencia de genes: Técnica común en biología molecular para provocar un cambio genético mediante la toma y recombinación de ADN.

Transgénico: Organismo que contiene genes modificados por la inserción de ADN de un organismo extraño; se produce cuando genes extraídos de una especie se insertan en otra especie para obtener una característica determinada expresada en la progenie.

Variedad: Subdivisión de una especie para su clasificación taxonómica. Usado como sinónimo del término "cultivar", designa a un grupo de individuos genéticamente distinto de otros grupos de individuos de la misma especie. Una variedad agrícola es un grupo de plantas similares que, por sus características estructurales y comportamiento, puede distinguirse de otras variedades de la misma especie.

Virus: Entidad biológica no celular que sólo puede reproducirse dentro de una célula huésped. Los virus consisten en ácido nucleico recubierto de proteína; algunos virus animales también están recubiertos de una membrana. Dentro de la célula infectada, el virus se vale de la capacidad sintética del huésped para su replicación.

Fuentes: Agricultural Biotechnology: Informing the Dialogue. Colegio de Agricultura y Ciencias Biológicas de Cornell University: Ithaca, NY. 2003; McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms. sexta ed. New York y Chicago: McGraw-Hill, 2002; Nill, Kimball R. Glossary of Biotechnology Terms. tercera ed. Boca Ratón, FL: CRC Press, 2002; Wikipedia en http://en.wikipedia.org/; The McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology Online en http://www.accessscience.com/Encyclopedia.

La promesa de la biotecnología