Glosario de términos clave del tema "Microbiología y biotecnología" de Biología de 2º de Bachillerato

• ADN recombinante: Es una molécula de ADN artificial creada en el laboratorio, que se forma por la unión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos distintos. Este proceso se logra utilizando enzimas de restricción para cortar el ADN en puntos específicos, y la enzima ADN ligasa para unir las secuencias cortadas. La introducción de este ADN recombinante en un organismo modifica su información genética, alterando rasgos existentes o generando nuevas características.
• Antibióticos: Son sustancias químicas producidas por hongos y bacterias, o derivados sintéticos, cuya función es impedir el crecimiento de bacterias patógenas. Actúan de manera específica contra las bacterias, con una toxicidad selectiva sobre ellas. Es crucial destacar que no son eficaces contra infecciones víricas. El uso indebido o abusivo de antibióticos es la causa principal de la aparición de resistencias bacterianas, ya sea por mutaciones o por transferencia de genes entre microorganismos.
• Antiviral: Es un medicamento diseñado para el tratamiento de infecciones causadas específicamente por virus. A diferencia de los viricidas (que destruyen las partículas víricas en el ambiente), los antivirales están destinados al tratamiento interno de la infección.
• Bacteriófagos o fagos: Son un tipo de virus que tienen la particularidad de infectar exclusivamente a bacterias. Han cobrado gran importancia en biotecnología, siendo utilizados como vectores para la transferencia de material genético.
• Biotecnología: Se define como el conjunto de técnicas, métodos y procesos tecnológicos que utilizan organismos vivos o sus componentes, sus capacidades metabólicas o sus derivados, con el objetivo de obtener productos, bienes y servicios útiles para las personas o para solucionar problemas ambientales.
  • Biotecnología roja (médica): Se centra en el área de la salud y la medicina, incluyendo el desarrollo de medicamentos (como la insulina y hormonas), terapias génicas y la producción de vacunas.
  • Biotecnología verde (agrícola): Aplica la biotecnología a la agricultura para la mejora de cultivos (aumentando su rendimiento o resistencia a plagas y enfermedades), y el desarrollo de biofertilizantes y biopesticidas. Incluye el desarrollo de cultivos transgénicos.
  • Biotecnología blanca (industrial): Estudia las aplicaciones biotecnológicas en el ámbito industrial, abarcando la producción de productos químicos (enzimas, vitaminas, aminoácidos), biocombustibles y la fermentación industrial a gran escala.
  • Biotecnología azul (marina): Se encarga del aprovechamiento de los recursos marinos, con aplicaciones en la biorremediación marina, acuicultura, el descubrimiento de biofármacos marinos y el desarrollo de biomateriales a partir de organismos marinos.
  • Biotecnología amarilla (alimentaria): Trata las aplicaciones en el área de los alimentos y la nutrición, como las mejoras en la producción de alimentos, la fermentación alimentaria (para productos como yogur, queso o pan) y el desarrollo de la nutrición personalizada.
  • Biotecnología gris (ambiental): Se enfoca en la protección del medio ambiente y la biodiversidad, incluyendo el tratamiento de residuos, la biorremediación de suelos y aguas, y el desarrollo de biosensores.
• Biorremediación: Es un proceso que utiliza organismos vivos, como microorganismos (bacterias que degradan petróleo, microalgas) o plantas y sus enzimas, para eliminar, degradar o neutralizar contaminantes del medio ambiente.
• Cápside o cápsida: Es una estructura proteica que rodea y protege el ácido nucleico (ADN o ARN) de un virus. Está compuesta por la unión de subunidades proteicas llamadas capsómeros. Su función principal es la protección del material genético, y en los virus que carecen de envoltura, también interviene en el reconocimiento de las células a las que va a parasitar.
• Ciclo lítico (viral): Es un mecanismo de reproducción viral que implica la replicación activa del virus dentro de la célula hospedadora y que culmina con la rotura o lisis de la célula para liberar nuevos viriones infecciosos, lo que lleva inevitablemente a la muerte de la célula.
• Ciclo lisogénico (viral): En este ciclo de reproducción viral, el virus incorpora su material genético (conocido como profago cuando es un fago) al genoma de la célula hospedadora, donde permanece en un estado latente sin replicarse activamente. La información genética viral se transmite a las células hijas a medida que la célula hospedadora se divide, sin que esta sufra lisis de inmediato.
• CRISPR-Cas (técnica): Es una herramienta revolucionaria de edición genética que permite a los científicos modificar de manera precisa y específica segmentos de ADN en organismos vivos. Se basa en un sistema de defensa natural de bacterias y arqueas, donde secuencias palindrómicas repetidas contienen fragmentos de ADN de virus previos, que guían a una enzima Cas9 para cortar el ADN en el sitio deseado.
• Enzimas de restricción (o endonucleasas de restricción): Son enzimas capaces de reconocer una secuencia específica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto preciso. Son herramientas fundamentales en la ingeniería genética para manipular el ADN.
• Ingeniería genética: Se refiere a la manipulación directa de los genes de un organismo utilizando técnicas biotecnológicas para modificar, eliminar o duplicar genes con el fin de alterar su composición genética. Gracias a ella, se pueden obtener microorganismos capaces de producir moléculas de gran importancia para los humanos, como hormonas proteicas o vacunas.
• Microbiología: La ciencia encargada del estudio y análisis de los microorganismos (o microbios), que son seres vivos pequeños no visibles a simple vista, incluyendo organismos procariotas y eucariotas simples.
• Microorganismos acelulares: Son aquellos organismos que carecen de organización celular propia y de metabolismo, y por lo tanto, no se consideran seres vivos en el sentido estricto. Ejemplos clave son los virus, viroides y priones, que son capaces de infectar y alterar el funcionamiento de otros organismos.
• Nucleoide: Es la región del citoplasma de las células procariotas que contiene el ADN bacteriano, que usualmente es una molécula circular. A diferencia del núcleo eucariota, el material genético no está rodeado por una membrana nuclear.
• OMG (Organismos Genéticamente Modificados): Son organismos cuyo material genético ha sido modificado mediante técnicas de ingeniería genética. Es importante diferenciar que no todos los OMG son transgénicos: un organismo modificado por CRISPR para silenciar o activar genes propios, sin introducir material genético de otra especie, es un OMG pero no es transgénico.
• PCR (Polymerase Chain Reaction o Reacción en Cadena de la Polimerasa): Es una técnica de laboratorio que permite amplificar (crear muchísimas copias de) un fragmento específico de ADN de forma exponencial. A partir de una pequeña cantidad inicial de material genético (incluso una gota de sangre), se pueden obtener millones de copias en poco tiempo. Es una herramienta fundamental en el diagnóstico de enfermedades, pruebas de paternidad, investigación forense y genética.
• Plásmidos: Son pequeñas moléculas de ADN bicatenario y circular que se encuentran en el citoplasma de muchas bacterias. Son independientes del cromosoma bacteriano y tienen la capacidad de duplicarse autónomamente. Los plásmidos pueden conferir ventajas selectivas a las bacterias, como la resistencia a antibióticos o la capacidad de conjugación, y son ampliamente utilizados como vectores de clonación en biotecnología.
• Priones: Son partículas proteicas infecciosas que consisten únicamente en una forma modificada (anómala) de una proteína normal presente en la membrana celular de las neuronas. Se multiplican induciendo a proteínas normales a adoptar su forma infecciosa, causando enfermedades neurodegenerativas mortales conocidas como encefalopatías espongiformes transmisibles (ej. la enfermedad de las vacas locas).
• Profago: Es un fragmento del cromosoma de un fago (virus bacteriano) que se ha insertado en el cromosoma de la bacteria que ha infectado. En este estado, el genoma viral está atenuado y no se replica activamente, pero se transmite a las células hija de la bacteria.
• Retrovirus: Un tipo especial de virus con ARN como material genético que, gracias a la enzima transcriptasa inversa, puede sintetizar una cadena doble de ADN a partir de su ARN viral. Este ADN viral se integra posteriormente en el ADN de la célula hospedadora. Los retrovirus, como el VIH, representan una excepción al dogma central de la biología molecular (que establece el flujo de información de ADN a ARN a proteína).
• Terapia génica: Es un proceso que busca modificar el material genético de células afectadas en un organismo, con el fin de reemplazar genes defectuosos, corregir daños o dotar a las células de una nueva función. El objetivo principal es eliminar la causa subyacente de una enfermedad o reducir sus síntomas.
• Vectores génicos o de clonación: Son agentes (comúnmente plásmidos o virus, como los bacteriófagos) que se utilizan para transferir información genética (un gen o fragmento de ADN) de un organismo a otro. Son moléculas de ADN diseñadas para transportar ADN extraño y replicarse dentro de una célula hospedadora, facilitando la inserción del gen deseado.
• Virión: Es la partícula vírica completa, morfológicamente estructurada y con capacidad infecciosa. Se compone de un ácido nucleico (ADN o ARN), una cápsida proteica y, en algunos casos, una envoltura membranosa externa.
• Virus: Son formas acelulares que se caracterizan por poseer un único tipo de ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado por una cápsida proteica; algunos también presentan una envoltura externa. Son parásitos intracelulares obligados, lo que significa que carecen de metabolismo propio y organización celular. La reproducción es la única función que realizan, utilizando la maquinaria metabólica y los recursos de la célula huésped.
• Viroides: Se consideran los agentes patógenos más pequeños conocidos. Están formados únicamente por una pequeña molécula de ARN monocatenario y circular, sin cápside. Su ARN no codifica proteínas, por lo que dependen completamente del metabolismo de la célula hospedadora para su replicación. Son causantes de importantes enfermedades en plantas.