lunes, 15 de junio de 2020

Biotecnología Dorada

¿Qué es la Biotecnología Dorada? 


Es una disciplina que se centra en desarrollar programas informáticos que permitan analizar los seres vivos desde un punto de vista puramente matemático.
Y nos permite obtener datos que nos sirven para determinar si es microorganismo puede ser útil para la industria, así como elaborar predicciones de crecimiento para saber si puede aplicarse a nivel industrial.
Existen tres tipos de Biotecnologías Doradas las cuales son: 

Bio-Informática
Bio-Computación
Bio-Computacional

Estas tres se basan el desarrollo y aplicación de métodos teóricos y de análisis de datos, modelados matemáticos y técnicas de simulación computacional al estudio de sistemas biológicos, conductuales y sociales para dar respuesta a preguntas teóricas y experimentales en el ámbito de la biología, en donde estas áreas se encuentran  conectadas para el estudio y comprender mejor nuestro planeta como lo son la neurociencia, la farmacología, la anatomía o la genética y su estudio de la lingüística de esta, al ADN, al ARN, a la comparación en  secuencias de genes y proteínas entre distintos organismos, en relaciones evolutivas entre organismosproblemas ecológicos que ponen en aprietos a nuestro planeta, como el calentamiento global o el cambio climático o problemas ecológicos y la salud de los seres vivos. Precisamente el propósito de estas tres ramas es que se preocupa de resolver los problemas de nuestro entorno y de los ser vivos.

Para ello utilizan la enorme capacidad de procesamiento de los ordenadores actuales para analizar colecciones de datos gigantescas y llevar a cabo simulaciones que pueden ayudarnos a entender mejor el origen de los retos ecológicos al igual que problemas que nos afectan a los seres vivos que enfrentamos y a predecir su comportamiento intentando averiguar cuál es la función de dichos problemas y de los organismo de los seres vivos analizando un gran volumen de datos biológicos sobre estos. 











Aplicaciones 

Hablaremos un poco de las aplicaciones donde la Biotecnología Dorada se utilizo para grandes cambios en el mundo como:


Sistema De Comunicación 

Lama Nachman la responsable de desarrollar el nuevo sistema de ayuda a comunicarse principalmente para Stephen Hawking que padeció de la enfermedad ELA progresiva y neurovegetativa, que afecta a las células nerviosas en el cerebro y la médula espinal que hacen que los músculos del cuerpo no se puedan mover.
Este sistema está controlada por un ordenador que gobierna a través de ligeros movimientos de cabeza y de ojos a través de la contracción voluntaria de una de sus mejillas. que se traduce en la composición de palabras y frases en su sintetizador de voz. Este dispositivo se coloco en la silla de Stephen por medio de una computadora que contenía un programa llamado ACAT (Assistive Context-Aware Toolkit) que es un sistema de predicción de palabras, sino incluye un teclado virtual para editar texto y tiene la capacidad de abrir documentos y navegar en Internet. muestra un teclado en la pantalla, este es compatible con una amplia gama de dispositivos como cámaras web. sensores y otros periféricos en el que un cursor escanea automáticamente ese teclado por filas o columnas, y puedo seleccionar una letra y detener el cursor moviendo la mejilla que es detectado por un interruptor colocado en sus anteojos. ACAT desarrollado por Intel uno de tos más grandes avances para hacer que los ordenadores sean accesibles a las personas con discapacidad. Pero este no solo esta adaptado a ciertas discapacidades ya que la plataforma de Intel planeo hacer que el sistema este a disposición de la comunidad en forma de codigo abierto, de este modo otras personas podrán acceder a la plataforma y desarrollarla aún mas hacia otras necesidades.



La tecnología a funcionando para que todos tengamos las mismas oportunidades en la vida, para negar a un lugar en el no tuviéramos que pensar en la gente discapacitada corno otra categoría.
















Proyecto del Genoma Humano 


El Proyecto del genoma humano fue un programa de investigación colaborativo e internacional en el que participaron un número considerable de países como Francia, Alemania, Japón y China, liderados por Estados Unidos y Gran Bretaña, creado por El Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma Humano (Internacional Human Genoma Sequencing Consortiumcuya meta era la del napeo (cartografía) y entendimiento completo de todos los genes de los seres humanos. Todos nuestros genes juntos se conocen como nuestro genoma (el genoma se define como el conjunto de pares de bases contenidos en el ADN de cada organismo).


En 1990 comenzó el proyecto genoma humano, que para el 2000 tuvo la identificación y secuenciación de los 100.000 genes humanos distribuidos en 23 cromosomas, Cada gen tiene una posición determinada y fija en una zona dada de un cromosoma dado y dirige la síntesis de una proteína que tiene un papel preciso en el funcionamiento del organismo. La ausencia de una proteína, o su anomalía, puede tener consecuencias nefastas como las enfermedades.
Esto dio al mundo un recurso de información detallada sobre la estructura, organización y función del conjunto completo de genes humanos. 

Conforme fue pasando el tiempo y avanzando este proyecto se planteó la necesidad de organizar la información obtenida y se crearon mapas genéticos y físicos con esta información con ayuda de programas de computación, algoritmos y computadoras permitieron analizar las secuencias y dieron sentido biológico a estas. Se analizaron por separado las regiones de ADN codificante y el ADN altamente repetitivo.

Este proyecto pretende entre otras cosas, la identificación de los factores genéticos de enfermedades comunes, mejorar el diagnóstico de estas patologías, valorar los riesgos individuales de cada enfermo y evaluar su problemática, desarrollar nuevos medicamentos y analizar la eficacia farmacológica, toxicológica y aquellos efectos secundarios que se pudiesen presentar en cada individuo.
Los avances permitieron ampliar enormemente nuestros conocimientos sobre las enfermedades genéticas, hereditarias o adquiridas, de las que antaño teníamos nociones limitadas sobre sus bases bioquímicas, y en la actualidad pueden ser definidas con gran precisión desde el punto de vista molecular. 









Algoritmos Genéticos

Un algoritmo es una serie de pasos organizados que describe el proceso para dar soluciones a problemas específicos que  son parte de la inteligencia artificial que hacen la resolución de problemas mediante el uso de programas de computación que imitan el funcionamiento de la inteligencia natural, imitando los mecanismos que condicionan la evolución biológica, como las mutaciones y las recombinaciones, y también las leyes de la selección natural. 
Poniendo de ejemplo que necesitamos viajar con nuestro coche a otra ciudad muy alejada y no tenemos ni idea acerca de cuál es el recorrido que nos permitirá afrontar el trayecto en el mínimo tiempo posible.

Lo primero que haría un algoritmo genético para ayudarnos a resolver este dilema en generar un conjunto finito de posibles trayectorias aleatorias que podemos seguir con nuestro coche. Ese conjunto de soluciones, entre las que quizá se encuentra la solución óptima, equivale a una población, y cada una de las soluciones equivale a un individuo.

Ahora que nosotros tenemos la trayectoria ideal es aquella que nos permite llegar a nuestro destino en el menor tiempo posible teniendo presente tanto la distancia como el estado del tráfico. Y, además, también queremos que evite las autopistas de peaje. Estas condiciones en la nomenclatura de los algoritmos genéticos se conocen como funciones de aptitud, y nos permiten encontrar la solución óptima descartando aquellas que no satisfacen los requisitos que hemos definido. Nuestro algoritmo genético analizará cada una de las trayectorias de nuestra población inicial e irá descartando aquellas que no nos interesan porque no cumplen nuestras condiciones.


Lo que el  algoritmo genético hace es  clasificar las soluciones que tenemos para ordenarlas tomando como referencia el criterio que hemos elegido. Por esta razón considerará que las mejores son las más cortas, las que recurren a las carreteras con menos tráfico y las que nos permiten evitar las autopistas de peaje. Ya tenemos nuestras posibles soluciones jerarquizadas, pero aún no podemos estar seguros de que la solución óptima esté entre ellas porque nuestro punto de partida ha sido un conjunto finito de soluciones aleatorias. 



Nuestro ejemplo ilustra bastante bien los conceptos de reproducción y selección natural, que están claramente inspirados en la biología, pero los algoritmos genéticos también utilizan otro mecanismo que les permite generar nuevas soluciones: las mutaciones. Lo que hacen es introducir en la población zonas del espacio de búsqueda que no están cubiertas por la población actual, y que quizá podrían ayudarnos a encontrar más soluciones. 

El algoritmo genético nos ofrece mejores soluciones a partir de un conjunto limitado y aleatorio de soluciones iniciales, en la que aplican como en el ingeniería de materiales para diseñar nuevos compuestos, en ingeniería civil para diseñar los sistemas de alcantarillado y distribución de aguas; en transporte para optimizar la carga de los contenedores; en electrónica para diseñar la topología de las placas de circuito impreso; en biología para estudiar la capacidad de expresión de los genes y optimizar estructuras moleculares; algunas universidades muy grandes los utilizan para confeccionar los horarios de las clases y evitar que se produzcan conflictos, etc. 



Conclusión

Este biotecnología es bastante importante ya que con sus aportaciones nos han otorgado invenciones para facilitar nuestra vida y descubrir nuevas formas para combatir cosas o situaciones que ponen en riegos a nuestro planeta y la vida de los seres vivos, conforme pasan los años se ah vuelto una facilidad su utilidad y nuevas cosas van actualizándose y generando un cambio.

Contesta estas preguntas  que se encuentran en el, Gracias. 



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