Ejercicio resuelto de Biología · 2025

TERCERA PREGUNTA (2,5 puntos)
BIOLOGÍA CELULAR. BIOTECNOLOGÍA
Responde a una de las dos opciones (3A o 3B, nunca a las dos)
Opción 3B (2,5 puntos)
Responda a las siguientes cuestiones relacionadas con la biotecnología:

a) Describa el concepto de organismo modificado genéticamente (OMG) y de enzima de restricción (0,5 puntos). ¿Para qué se utilizan las enzimas de restricción en biotecnología? (0,5 puntos).
b) En relación con la biotecnología, ¿qué solución propondría para reducir la contaminación causada por un vertido de petróleo en la costa? Justifique su respuesta (1 punto).
c) Cite dos aplicaciones biotecnológicas en la industria (0,5 puntos).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{concepto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{organismo}}\mathbf{\text{modificado}}\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ticamente}}\mathbf{\text{(OMG)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{enzima}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{restricci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}\mathbf{\text{¿Para}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{utilizan}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{enzimas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{restricci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{biotecnolog}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a?}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Un organismo modificado genéticamente, u organismo transgénico, es aquel cuyo material genético ha sido alterado deliberadamente en el laboratorio mediante técnicas de ingeniería genética, de una manera que no se produciría de forma natural ni por cruzamiento. La modificación puede consistir en introducir un gen de otra especie, en eliminar un gen propio o en cambiar su nivel de expresión, y se transmite a la descendencia del organismo.

Una enzima de restricción, o endonucleasa de restricción, es una enzima de origen bacteriano que reconoce una secuencia corta y específica de nucleótidos en el ADN bicatenario, habitualmente palindrómica, y corta las dos hebras en ese punto. En la bacteria su función natural es defensiva: destruye el ADN de los virus que la infectan, mientras que el propio queda protegido por metilación.

En biotecnología se utilizan como tijeras moleculares de precisión. Al cortar la mayoría de ellas de forma escalonada, dejan extremos cohesivos o pegajosos, que son cadenas cortas monocatenarias complementarias entre sí. Si se corta con la misma enzima el ADN que contiene el gen de interés y el vector que va a alojarlo, ambos quedan con extremos complementarios y se aparean espontáneamente; la ADN ligasa sella entonces los enlaces y se obtiene el ADN recombinante. También se emplean para elaborar mapas de restricción y en las técnicas de identificación genética.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{En}}\mathbf{\text{relaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{biotecnolog}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a,}}\mathbf{\text{¿qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{soluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{propondr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{reducir}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{contaminaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{causada}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{vertido}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{petr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{leo}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{costa?}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{respuesta}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto).}}$

La solución biotecnológica es la biorremediación, es decir, emplear seres vivos —en este caso microorganismos— para degradar el contaminante y devolverlo al ciclo de la materia.

El fundamento es que el petróleo está formado por hidrocarburos, moléculas orgánicas ricas en energía, y existen bacterias y levaduras capaces de utilizarlos como fuente de carbono. Estos microorganismos poseen enzimas, como las oxigenasas, que oxidan los hidrocarburos y los incorporan a sus rutas catabólicas, degradándolos finalmente hasta $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ y agua, que son inocuos.

En la práctica se procede de dos maneras complementarias. La bioestimulación consiste en aportar a la zona afectada nitrógeno y fósforo, que son los nutrientes limitantes en el agua de mar, para que las bacterias degradadoras que ya viven allí se multipliquen y aceleren el proceso. La bioaumentación consiste en sembrar sobre el vertido cultivos de bacterias degradadoras seleccionadas, o modificadas genéticamente para expresar las enzimas adecuadas a los hidrocarburos concretos del vertido.

La justificación de por qué es preferible a otros métodos es doble: se elimina el contaminante en lugar de trasladarlo a otro sitio, como ocurre al recogerlo mecánicamente, y no se añaden productos químicos agresivos, como los dispersantes, que resultan tóxicos para el ecosistema marino. Su inconveniente es que es un proceso lento, por lo que en la práctica se combina con la retirada mecánica del grueso del vertido.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{aplicaciones}}\mathbf{\text{biotecnol}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{gicas}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{industria}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

En la industria farmacéutica, la producción de proteínas humanas recombinantes. El gen humano correspondiente se inserta en bacterias o levaduras, que al multiplicarse fabrican la proteína en grandes cantidades y con total pureza. Así se obtienen la insulina para los diabéticos, la hormona del crecimiento, los factores de coagulación y numerosas vacunas.

En la industria alimentaria, el aprovechamiento de las fermentaciones microbianas. La fermentación alcohólica de las levaduras produce el vino, la cerveza, la sidra y el pan; la fermentación láctica de las bacterias lácticas produce el yogur, el queso y los embutidos curados.

Podrían citarse también la producción industrial de enzimas para detergentes y para la industria textil, y la biorremediación de suelos y aguas contaminadas.