Conceptos Clave en Biotecnología y Química: Fundamentos Esenciales

Biotecnología: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones

La Biotecnología es la rama de la ciencia dedicada al desarrollo de procesos tecnológicos en los que se utilizan organismos o sus componentes para el estudio y desarrollo de diversas aplicaciones.

Conceptos Clave en Biotecnología

• Ingeniería Genética: Es el conjunto de procesos que permite la manipulación y modificación del ADN, así como la transferencia de genes de unos organismos a otros.
• Vector de Clonación: Es una molécula de ADN capaz de replicarse dentro de una célula en la que se ha introducido un nuevo fragmento de interés.
• Clonación: Es el proceso de replicación exacta de un organismo, célula o fragmento de ADN. Se puede realizar de forma natural (como la reproducción asexual en algunos organismos) o de manera artificial mediante técnicas biotecnológicas, como la clonación de genes o la clonación reproductiva en mamíferos.
• Enzimas de Restricción: Las enzimas de restricción catalizan el corte de ADN en secuencias específicas, siendo herramientas fundamentales en biotecnología para la modificación genética.
• ADN Recombinante: Es una molécula de ADN creada en el laboratorio al unir fragmentos de ADN de diferentes organismos. Se utiliza en la producción de medicamentos (insulina, hormonas), cultivos transgénicos y terapias génicas.
• Cisgénico (o Autotransgénico): Se refiere a la introducción de un gen modificado proveniente del mismo organismo.
• Transgénico: Se refiere a la introducción de un gen de un organismo diferente.
• Clonación Bacteriana: Proceso eficaz y rápido para clonar ADN bacteriano mediante plásmidos y vectores, principalmente para la producción de proteínas de interés biotecnológico.
• Clonación de Dolly: El primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. El proceso, conocido como transferencia nuclear de células somáticas, implica la extracción del núcleo de una célula adulta y su inserción en un óvulo no fertilizado.

Ciclos Virales: Lítico y Lisogénico

• Ciclo Lítico

  Es un mecanismo de replicación viral en el que un bacteriófago inyecta su material genético en una célula huésped, utiliza su maquinaria celular para la síntesis de nuevas partículas virales y, generalmente, provoca la lisis celular para liberar los viriones recién formados.

• Ciclo Lisogénico

  En este ciclo, el material genético del fago se integra en el genoma del huésped mediante un proceso de recombinación específico del sitio. En este estado, el ADN viral puede permanecer inactivo durante muchas generaciones antes de activarse y entrar en el ciclo lítico.

• Aplicaciones Biotecnológicas de Fagos

  Los fagos, tanto líticos como lisogénicos, son herramientas valiosas en biotecnología. Los fagos líticos permiten una replicación rápida y la producción de partículas virales, mientras que los lisogénicos ofrecen una integración estable del ADN. Estas características son aprovechadas en aplicaciones como la clonación, la producción de proteínas recombinantes, la ingeniería genética y el desarrollo de estrategias de bioseguridad.

Química: Propiedades Atómicas Fundamentales

A continuación, se definen algunas propiedades atómicas esenciales en química:

• Radio Atómico: Es la mitad de la distancia mínima entre los núcleos de una molécula diatómica de un elemento, cuando este se encuentra en estado sólido.
• Energía de Ionización (EI): Es la energía mínima necesaria para que un átomo neutro en estado gaseoso y estado electrónico fundamental ceda un electrón de su capa más externa y dé lugar a un ion monopositivo, también en estado fundamental.
• Afinidad Electrónica (AE): Es la variación de energía que se produce cuando un átomo neutro en estado gaseoso y en estado electrónico fundamental adquiere un electrón para dar lugar a un ion mononegativo, también en estado gaseoso fundamental.
• Hibridación: Combinar orbitales del átomo central para obtener las geometrías que coincidan con los datos experimentales.