David Hernández Cid Responsable: D. en C. Irma Cruz SolísA01329005 Introducción a la Bioingeniería 01/12/2014

Biología Sintética (Uso de sistemas celulares como fábricas de productos en el consumo humano) llevada a la Industria.

Se ha perseguido la idea de que las células pueden generarse de manera espontánea al colocar los elementos necesarios a partir de la síntesis de materiales por métodos químicos, pero muchos creen que no es algo ético.

Hace tan sólo 20 años, lo Biólogos no hubieran imaginado que ya no sólo se sentirían aburridos de observar los mismo seres unicelulares diario que se encontraban en la naturaleza atraves de un microscopio, sino que ahora serían ellos quienes se encargarían de hacer nuevos seres unicelulares, atraves de experimentos.

Y ¿Cómo sería esto posible? nos ha tomado mucho tiempo descifrar grandes misterios de la Biología molecular, ahora sabemos que todos los seres vivos e incluso los virus, poseemos una información genética , aquel que define las características del seres vivo, único para cada individuo y que dirige cada reacción de cada célula de cada organismo y que a grandes rasgos se aprecia la diferencia, ejemplo, tanto los humanos como las arañas son seres vivos, ambos poseemos información genética, pero es muy lógico suponer que no poseemos la misma información genética, con tan sólo ver las grandes diferencias entre ambas especies. Gracias a estos descubrimientos los científicos han estado trabajando en proyectos de ADN Recombinante, donde a una célula se le transfieren genes de otra, y así convertir una especie en otra.

Uno de mis proyectos sería interrumpir en la vías metabólicas de las células, para poder hacerlas capaces de producir fármacos, combustibles que tomen como base los hidrocarburos, y otras sustancias útiles. Con esto llevaré a la Microbiología Industrial a un paso más arriba, para poder generar no sólo productos sencillos, sino productos con un gran interés industrial y con una mejor calidad a los sólo creados por procesos químicos. Un ejemplo de esto que se ha confirmado su logro, ha sido el de generar diésel a partir de Cianobacterias, también se han usado Bacterias E. Coli para obtener Etanol, un combustible Biológico.

Con los avances de la Biotecnología, La ingeniería Genética, es posible lograr todo esto, como en el caso de la bacteria de E. coli donde se tuvieron que recurrir a tres genes de tres especies de bacterias distintas, ahora llevar todo esto a la industria, no sólo mejoraríamos la calidad de vida de las personas, sino también apoyaríamos al medio ambiente al ser estos proceso mucho más limpios y menos contaminantes, sin mencionar que serían productos de menos costo y al ser producidos a gran escala también habría un aumento en la economía de un país.

Durante mis próximos años de estudio, estaré pensando en un buen Biocombustible en especial para los automóviles y otras máquinas de interés industrial, que pueda remplazar al petróleo y sus derivados cómo la gasolina, sería un Biocombustible que actué exactamente igual a cómo lo hace el petróleo y sus derivados, con esto cómo ya lo había mencionado, ayudaré al medio ambiente al reducir la contaminación que generan hoy en día todos los automóviles, así contaminantes como el petróleo, Benceno, Tolueno, Xileno y todos los de esas ramas serán reducidos y con ello también enfermedades como el cáncer o la leucemia que son generadas principalmente por este tipo de compuestos disminuyan.

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Y como ya mencione el cáncer, el segundo proyecto sería los circuitos biológicos sintéticos, te imaginas lo fantástico que sería tener células en tu cuerpo que al mismo tiempo que están produciendo fármacos también puedan detectar células malignas y después enviar cierto tipo producto como respuesta, un ejemplo que los circuitos biológicos sintéticos podrían hacer es detectar los nieles de azúcar en la sangre y después ellas mismas liberan la insulina, imagínense que con cada enfermedad fuera posible hacer eso, ya no habría necesidad de ir al doctor.

Un grupo de estudiantes del Massachusetts Institute of Technology (MIT) que trabaja en Circuitos biológicos sintéticos, específicamente en biosensores, esta clase de células detectan moléculas especificas en su medio ambiente y producen un producto en respuesta) igualmente aplicado a células cancerígenas donde liberan moléculas selectivas para su eliminación. Aunque uno de los mayores problemas, es la distinción entre células cancerígenas y no cancerígenas, ya que podría también causar daños al organismo al desatar su poder letal en lugares equivocados. Hasta la fecha esto o ha sido imposible debido a las discrepancias que hay entre los circuitos biológicos y los electrónicos (estos están conectados entre sí y reciben las señales rápido), y es porque la retroalimentación recibida no se ha conseguido debido a las múltiples etapas en los procesamientos.

Esta clase de tecnología aún está en desarrollo, por lo que a lo largo de mi carrera aprenderé más como es que funcionan los procesos metabólicos, genéticos y de la estructura celular con esto podré ya pensar en cómo hacer la efectividad de estos dos productos, que estoy seguro que realmente estarán disponible en un futuro y podrán ayudar a la humanidad en otro aspecto que difiere de los anteriores, como los viajes espaciales que con esto podrán ser realidad, y así los científicos podrán cumplir otras de sus ambiciones, el saber si estamos sólo en el universo.

¿Y cómo ayudaría esto a lograr los viajes espaciales?, pues ahora que sabemos de lo que es capaz la Biología Sintética, uno de los hechos más horribles al viajar al espacio, es que estamos expuestos a grandes cantidades de radiación, lo cual pueden llegar a desarrollar cáncer (si otra vez el cáncer está involucrado), y junto con los avances de la Nanotecnología se podría prevenir antes de que este empiece a desarrollarse, también un viaje al espacio requiere de constantes provisiones, cómo el combustible, con lo que mencione en mi primer proyecto de la creación de un Biocombustible, aplicaría justamente en estos momentos, ya que llevar reservas de combustible sólo incrementarían el peso y ocuparían más espacio, porque no mejor llevar millones de células que produzcan el combustible al mismo tiempo que se va usando, así optimizaríamos espacio, al igual que economizaríamos, por mencionar que las células también serían capaces de general fármacos, como ya lo había mencionado al alterar su vías metabólicas, así también podríamos producir nuestras propias medicinas sin la necesidad de llevar provisiones, y para acabar sería necesario llevar plantas transgénicas que produzcan oxígeno, sólo nos quedaría analizar qué tan fiable sería esto, y si las células serían capaces de sobrevivir en estos ambientes, y como las podríamos modificar genéticamente para soportar nuevos entornos. Una vez más la ficción haciendo realidad más ficción.

La Biotecnología es el principal pilar de la bilogía sintética, ya que contamos con Bioquímica, Biología molecular, Genética, Ingeniería Metabólica, Ingeniería Genética, Enzimología y Biocatálisis, y todas las demás materias de Fundamentos de ingeniería cómo

David Hernández Cid Responsable: D. en C. Irma Cruz SolísA01329005 Introducción a la Bioingeniería 01/12/2014

Física, Matemáticas, e incluso las materias cómo control estadístico de la calidad que me ayudaran a llevar todo estos procesos a nivel industrial y así llevar acabo todos estos avances a gran escala que determinaran el futuro de la humanidad.

Así es como se vería un Biosensor

BibliografíaKarp, G. (2014). Biología Celular y Molecular, Conceptos y Experimentos. New Jersey:

McGrawHill.

http://www.unocero.com/2014/11/25/cada-vez-mas-cerca-de-la-biologia-sintetica/

http://www.elperiodico.com/es/noticias/sociedad/biologia-sintetica-para-viajes-espaciales-mas-practicos-baratos-3667384