La ingeniería genética es la manipulación del genoma de un organismo utilizando biotecnología, que implica la adición, eliminación o alteración de material genético para lograr rasgos deseados. Sus aplicaciones principales se encuentran en medicina, agricultura e industria, permitiendo desde la producción de insulina humana hasta el desarrollo de cultivos con mayor resistencia a plagas.

La tecnología de ADN recombinante combina moléculas de ADN de diferentes fuentes para crear nuevas combinaciones genéticas. Un ejemplo clave es la producción de insulina: se inserta el gen de insulina humana en células bacterianas, que luego producen insulina que puede ser cosechada y utilizada para tratar la diabetes, reduciendo las reacciones alérgicas compared with insulina de origen animal.

CRISPR-Cas9 es una herramienta revolucionaria de edición genética que permite la modificación precisa, eficiente y rentable de genes dentro de los organismos. El mecanismo funciona cuando un ARN guía lleva la proteína Cas9 hacia la secuencia de ADN objetivo, donde crea un corte de doble cadena que la maquinaria celular repara, permitiendo así la edición genética.

Existen dos tipos principales: la terapia génica somática, que se dirige a células no reproductivas y cuyos cambios no se transmiten a la descendencia, y la terapia génica germinal, que se dirige a células reproductivas y cuyos cambios sí son heredables. La diferencia fundamental radica en si los efectos genéticos pueden pasar a las siguientes generaciones.

Para el SAT es fundamental dominar la estructura y función del ADN incluyendo la replicación, las mutaciones genéticas y sus efectos en la síntesis de proteínas, el papel de enzimas de restricción, ligasas y polimerasas en biotecnología, y las cuestiones éticas relacionadas con los avances biotecnológicos.

La biotecnología plantea preocupaciones sobre seguridad como efectos no deseados o mutaciones fuera del objetivo, problemas de equidad relacionados con el acceso a tratamientos para todos los grupos socioeconómicos, y cuestiones de consentimiento y autonomía, especialmente en la terapia germinal donde las futuras generaciones no pueden consentir cambios genéticos.

La bioingeniería aplica principios de ingeniería a sistemas biológicos, generando innovaciones como órganos artificiales, Prótesis biocompatibles y dispositivos médicos avanzados. Incluye la ingeniería de tejidos, que crea construcciones funcionales para restaurar tejidos u órganos dañados utilizando andamios y células madre, así como dispositivos como marcapasos e implantes cocleares.