La biotecnología microbiana es una subdisciplina de la biotecnología que se centra en el uso de microorganismos para el desarrollo de productos y procesos. Estos incluyen bacterias, hongos, levaduras y virus, y poseen una gran diversidad metabólica y genética que puede ser explotada para aplicaciones de muchas clases. ¡Acompáñanos para descubrir más acerca de esta área!
Índice de contenidos
¿Qué es la biotecnología bacteriana?
La biotecnología bacteriana se especializa en el estudio y la manipulación de bacterias para desarrollar productos y procesos útiles. Las bacterias, debido a su rápida tasa de crecimiento, su capacidad para prosperar en diversos ambientes y su facilidad de manipulación genética, son organismos ideales para una amplia gama de aplicaciones.
Así, la biotecnología bacteriana es clave para:
- Producción de antibióticos. Como la penicilina y la estreptomicina, por ejemplo, mediante los cuales se tratan infecciones tanto en humanos como en animales.
- Fermentación industrial. Permite producir alimentos y bebidas como el yogur, el queso y el vinagre, por ejemplo.
- Biorremediación. Ciertas bacterias pueden degradar contaminantes en el medio ambiente y hacer que sean valiosos para la limpieza de sitios contaminados.
- Producción de biopolímeros. Resultan de gran utilidad para producir biopolímeros como el PHB (polihidroxibutirato), que es un plástico biodegradable y biocompatible.
¿Qué estudia la biotecnología microbiana?
Esta disciplina se centra en los microorganismos y cómo usarlos para aplicaciones prácticas. Así, esto es lo que estudia la biotecnología microbiana:
- Genómica y biología molecular. Se centra en la secuenciación del ADN de microorganismos para comprender su estructura genética y funcionalidad, lo que permite manipularlos genéticamente para mejorar sus capacidades o introducir nuevas funciones.
- Metabolismo microbiano. Investiga rutas metabólicas de los microorganismos para optimizar la producción de metabolitos de interés, como enzimas, antibióticos y compuestos bioactivos.
- Interacciones microbianas. Estudia cómo interactúan los microorganismos entre sí y con su entorno, lo que es crucial para desarrollar consorcios microbianos eficientes en procesos industriales y ambientales.
- Desarrollo de bioprocesos. Implica el diseño y la optimización de procesos industriales que utilizan microorganismos para producir bienes y servicios, como la producción de biocombustibles y productos químicos a partir de biomasa.
Tipos de microorganismos de interés para la biotecnología
Diferentes tipos de microorganismos son de particular interés debido a sus características únicas y capacidades metabólicas. Veamos cuáles son:
Bacterias
Estos microorganismos unicelulares se encuentran en casi todos los ambientes de la Tierra. Su diversidad metabólica y facilidad de manipulación genética las hacen extremadamente útiles en biotecnología.
Las 3 bacterias más relevantes en esta área son:
- Escherichia coli. Es una de las más estudiadas para la producción de proteínas recombinantes y la clonación de genes debido a su rápido crecimiento y facilidad de manipulación genética.
- Bacillus subtilis. Se utiliza en la producción de enzimas industriales, como proteasas y amilasas, y como modelo para estudios de biología celular y genética.
- Pseudomonas putida. Es conocida por su capacidad para degradar compuestos tóxicos y su uso en biorremediación para limpiar sitios contaminados con hidrocarburos y otros contaminantes orgánicos
Hongos y levaduras
Estos microorganismos eucariotas sirven para producir alimentos, medicamentos y productos industriales. La Saccharomyces Cerevisae es conocida por ser la levadura de panadería, que se usa ampliamente en la fermentación alcohólica, la producción de bioetanol y proteínas recombinantes.
Por otro lado, encontramos la Aspergillus Niger; un hongo empleado en la producción de ácido cítrico y enzimas como la glucosa oxidasa, que tienen aplicaciones industriales y médicas.
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Virus
Los virus, aunque no son organismos vivos, constituyen herramientas valiosas en la biotecnología a causa de su capacidad para introducir material genético en células huésped. En este sentido, podemos diferenciar entre dos clases de virus en biotecnología microbiana:
- Bacteriófagos. Son virus que infectan bacterias y se utilizan en la terapia fágica para tratar infecciones bacterianas resistentes a antibióticos, así como en la ingeniería genética para introducir genes en bacterias.
- Vectores virales. Se utilizan en terapias génicas para entregar material genético a células humanas, como los adenovirus y los virus adenoasociados (AAV), que son modificados para no causas enfermedades y ser eficaces en la corrección de defectos genéticos.
La biotecnología microbiana explora y aprovecha la diversidad y versatilidad de los microorganismos para desarrollar soluciones innovadoras en diversas áreas. Una de las más destacadas, como hemos visto, es en el ámbito alimentario.
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