Biología molecular: qué es y su importancia

La biología molecular conduce sus estudios a nivel celular y está dirigido exclusivamente a las moléculas que aquí se encuentran. Este estudio comprende:

• La estructura de las moléculas.
• La composición de las moléculas.
• Los elementos que componen las moléculas.
• Las funciones que llevan a cabo las moléculas.

Las células producen una variedad de moléculas, por ejemplo para lograr codificar información o para comunicarse. Pero también tienen moléculas para poder cumplir con sus funciones de crecimiento, reproducción o almacenamiento. Según su complejidad y composición se pueden dividir en moléculas orgánicas pequeñas, macromoléculas y compuestos inorgánicos. A continuación, vamos a verlas más detalladamente:

• Moléculas orgánicas pequeñas: son los azúcares, ácidos grasos aminoácidos y nucleótidos que al ser unidos forman moléculas más complejas.
• Macromoléculas: se construyen con varias moléculas orgánicas pequeñas y generan polisacáridos, lípidos, fosfolípidos, proteínas, y los más importantes para el estudio de la biología molecular: los ácidos nucleicos organizados en forma de ADN y ARN. Las moléculas pequeñas se transforman y generan nuevas moléculas de alto peso molecular, en comparación con las pequeñas moléculas orgánicas.
• Compuestos inorgánicos: son el medio en donde ocurren las actividades celulares. Tienen función de transporte, regulación de pH y estructural. Estos compuestos se dividen en agua y sales minerales electrolíticas.

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La biología molecular se enfoca especialmente a los estudios genéticos del ADN y ARN, de los que se desprenden las características físicas y metabólicas de los seres vivos. La biología molecular tiene una amplia aplicación para el desarrollo humano.

Terapia génica

El estudio del ADN y ARN ha logrado explicar enfermedades congénitas y hereditarias con origen en los genes. Junto con este descubrimiento llegó la posibilidad de generar soluciones para curar enfermedades de este tipo. Un ejemplo es la terapia génica, que consiste en la introducir un gen funcional en las células de un paciente para corregir el defecto genético causante de una enfermedad. Este mecanismo puede usarse también para impedir la expresión de genes nocivos, como los oncogenes causantes del cáncer. Esta terapia génica no solamente funciona contra enfermedades genéticas, sino que también se ha aplicado para combatir virus o enfermedades autoinmunes. Aquí se insertan genes que impidan la replicación del virus, o la respuesta inmune del cuerpo.

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Clonación genética

El estudio de los genes ocurre con ayuda de la clonación genética. Para esto se introduce un gen en otro organismo mediante un vector que porta el gen exógeno. Estos pueden ser bacterias, plásmidos, virus o levaduras. Este organismo elegido se multiplica para obtener varios organismos con genes clonados para una función en particular. A esto se le conoce como clonación genética y tiene el objetivo de obtener muchas copias de un gen a estudiar, con múltiples aplicaciones para el conocimiento de genes nocivos o búsqueda de tratamientos.

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Fabricación de vacunas

Otra aplicación de la biología molecular para la medicina es la fabricación de vacunas. Para esto se aíslan anticuerpos contra virus o bacterias en particular y se multiplican con ayuda de la biología molecular.

Agricultura

La biología molecular no aplica solamente para los seres humanos, sino a todos los seres vivos. Dependemos de ellos directa o indirectamente y la aplicación a otros organismos puede beneficiar también nuestro desarrollo. Un ejemplo de esto es la agricultura, en donde es posible modificar genéticamente a los cultivos para que resistan plagas, factores climáticos o que tengan una tasa de producción más eficiente y elevada, significando una necesidad menor de fertilizantes o pesticidas que se traducen en gastos para los agricultores.

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Industria alimentaria

En la industria se ha utilizado también la biología molecular. Principalmente ocurre en la industria alimentaria. Se han logrado crear saborizantes, edulcorantes, aromatizantes, vitaminas o gelificantes a través de cepas microbianas mejoradas mediante tecnología molecular.

Algunos de los campos en los que destacamos la importancia de la biología molecular son los siguientes:

Medicina

La biología molecular ha permitido conocer a los genes responsables de la expresión de todo lo que compone a los seres vivos. Esta ciencia desarrolló la técnica de Reacción de Cadena de Polimerasa, con lo que se pudo secuenciar genéticamente y por completo al ser humano en el Proyecto Genoma Humano. Esto significa que se puede partir de este conocimiento para detectar enfermedades. Además de la importancia médica que esto tiene, el conocimiento del genoma humano tiene un valor intrínseco independiente de la función aplicada que se le pueda dar.

Gracias a las técnicas generadas a partir de la biología molecular se ha podido avanzar rápidamente en el campo de la medicina, tanto en alternativas, en caso de que los tratamientos tradicionales no logren ser suficientes, como en soluciones completas sin las que no se podría tratar a los pacientes.

Desarrollo social

El avance en el conocimiento de las unidades básicas de la vida, como el ADN, ha logrado que tengamos un desarrollo avanzado como humanidad. Se ha podido aprovechar el suelo de modo más sustentable para la producción alimenticia con menos recursos externos y también ha habido un impacto social porque se ha disminuido la brecha de injusticia alimentaria en países de escasos recursos. Como conclusión podemos afirmar que la biología molecular mejora en todos los aspectos a la calidad de vida del ser humano.

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