Ejercicios: Las aplicaciones de la biotecnología

Nombra dos aplicaciones de la biotecnología en el campo de la salud y explica brevemente en qué consiste cada una.

En las plantas de tratamiento de aguas residuales intervienen bacterias y otros microorganismos. Explica qué papel desempeñan en la depuración del agua.

¿Qué es la terapia génica? Pon un ejemplo de enfermedad que se intente tratar con esta estrategia y explica su fundamento.

El maíz Bt incorpora un gen de la bacteria Bacillus thuringiensis que produce una toxina insecticida. Expón dos ventajas de este cultivo transgénico y dos riesgos o críticas que se le señalan.

El esquema resume, en cuatro etapas numeradas, cómo se obtiene hoy la insulina humana. Explica qué ocurre en cada etapa y razona qué ventajas ofrece este método frente a la extracción de insulina a partir de páncreas de cerdos o vacas.

La biorremediación emplea microorganismos para limpiar derrames de hidrocarburos. Explica en qué consiste esta técnica y qué condiciones deben darse para que los microorganismos degraden el contaminante con eficacia.

Durante el desarrollo de una vacuna de ARNm contra un virus patógeno con envoltura, el equipo de investigación debe solventar varios obstáculos fisiológicos y celulares:

1. a) Si se inyectara ARNm libre directamente en el torrente circulatorio, sería degradado en cuestión de minutos y resultaría incapaz de atravesar la membrana plasmática. Justifica qué barreras biológicas (moleculares y electrostáticas) impiden su entrada y explica cómo el encapsulamiento en nanopartículas lipídicas resuelve este problema.
2. b) Una vez en el citosol de las células del hospedador, describe qué orgánulo traduce el ARNm y rebate la afirmación errónea de que «las vacunas de ARNm pueden modificar permanentemente el genoma del paciente», aportando dos argumentos biológicos basados en el flujo de la información genética y la compartimentación celular.
3. c) Compara la seguridad de esta vacuna con una clásica de virus atenuados en una persona con inmunodeficiencia grave: predice qué riesgo de reversión o replicación patogénica presenta la vacuna atenuada que no existe en absoluto con la vacuna de ARNm y justifica tu razonamiento.

Reto del tema. Asume el papel de asesor científico y elabora un informe técnico sobre el impacto real de la biotecnología en nuestro entorno.

1. Obtención de datos oficiales: Accede a la web del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA) de España y recopila la superficie cultivada (en hectáreas) de maíz modificado genéticamente ($MON\,810$) en España durante los últimos tres años disponibles.

2. Bases de ingeniería genética: Elabora un esquema explicativo del proceso biotecnológico para crear este OGM, detallando el uso de enzimas de restricción, vectores de clonación, la ADN ligasa y los métodos de transferencia e integración génica.

3. Análisis de aplicaciones: Compara esta aplicación agronómica con una médica (como la obtención de insulina recombinante o una terapia mediante $CRISPR/Cas9$), calculando la variación porcentual de la superficie cultivada con un decimal (por ejemplo, $+2,5\,\%$).

4. Dictamen bioético: Redacta una propuesta final razonada valorando la sostenibilidad ambiental, el flujo génico hacia especies silvestres y el impacto socioeconómico del uso de patentes biotecnológicas.

Se valorará:

• Precisión conceptual en la descripción de las herramientas y etapas del ADN recombinante.

• Rigor en la obtención, tabulación y análisis porcentual de los datos oficiales del MAPA.

• Argumentación crítica e integrada sobre las aplicaciones agrícolas y biomédicas con perspectiva bioética.