Biotecnologia 2

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Presentacin de PowerPoint

BIOTECNOLOGIAAlcances. Antecedentes histricos, y perspectivas de la biotecnologa, organismos de importancia biotecnolgica.

Edit. Mara Custodio VillanuevaCONOCIMIENTO CIENTIFICOBioqumicaIngeniera BioqumicaMicrobiologaBiologa MolecularBiologa CelularComputacinGenticaInmunologaFisiologaHERRAMIENTAS BIOTECNOLOGICASBiosensoresAntisentidoBioprocesosIngeniera de protenasAnticuerpos monoclonalesCultivo de clulas y tejidosIngeniera genticaMEDICINAAMBIENTALAGROPECUARIORendimiento de cosechasSalud animalCalidad de alimentosDiagnsticoVacunasTeraputicaBiorremediacinMonitoreo ambientalControl de la polucinAPLICACIONES UTILESEdit. Mara Custodio VillanuevaEl prefijo BIO se refiere a bacterias, levaduras y otras clulas vivas, as como a componentes de estas clulas.La TECNOLOGIA consiste en relucientes depsitos de acero, llenos de microbios, conectados a sus fuentes de alimentacin y oxgeno mediante una intrincada red de vlvulas que se cierran y abren segn los ritmos que marca una computadora.Edit. Mara Custodio VillanuevaDEFINICIONSegn la Organizacin de Cooperacin y Desarrollo Econmicos:

Es la aplicacin de los principios cientficos y de la ingeniera al procesamiento de materiales por agentes biolgicos para proveer bienes y servicios.Edit. Mara Custodio VillanuevaPRINCIPIOS CIENTIFICOS Y DE LA INGENIERIA:Conjunto muy amplio de disciplinas que ponen especial nfasis en la Microbiologa, Bioqumica, Biologa Molecular, Gentica, Inmunologa e Ingeniera Bioqumica y Qumica.Edit. Mara Custodio VillanuevaMATERIALES:Incluye a aquellos orgnicos e inorgnicos, en tanto los agentes biolgicos son, en general, catalizadores biolgicos; en particular, microorganismos, clulas animales, clulas vegetales, virus y enzimas.Edit. Mara Custodio VillanuevaBIENES:Todos los productos (alimentos, productos farmacuticos, recuperacin de metales, etc.)SERVICIOS:Lo relacionado especficamente con las prestaciones tales como purificacin de agua o tratamiento de efluentes y extraccin de derrames de petrleo.Edit. Mara Custodio VillanuevaAREAS TEMATICAS PRIORITARIASSALUD:Vacunas (desarrollo de vacunas por procedimientos que utilicen ingeniera gentica).Reactivos de diagnstico: Desarrollo de reactivos por tcnicas inmunolgicas (enzimo-inmunoensayos o por ingeniera gentica).Edit. Mara Custodio VillanuevaAREA AGRICOLA:Diagnstico de fitopatgenos en plantas de inters econmico.Desarrollo de agentes de control biolgico y plantas.Desarrollo de plantas transgnicas resistentes a las plagas, enfermedades y herbicidas. Modificacin del contenido celular en macromolculas.Mtodos de mejoramiento de especies a travs de tcnicas no convencionales.Aceleracin en la obtencin de hbridos.Utilizacin de marcadores moleculares.Identificacin y caracterizacin de genes de inters.Edit. Mara Custodio VillanuevaAREA PECUARIA:SANIDAD ANIMAL:Desarrollo de mtodos para el diagnstico de enfermedades animales.Produccin de nuevas vacunas virales, bacterianas y parasitarias por tcnicas de avanzada.PRODUCCION ANIMAL:Manipulacin y sexado de embriones.Hormonas para el mejoramiento de la produccin animal.Edit. Mara Custodio VillanuevaPRODUCCION DE INSUMOS INDUSTRIALES:Mejoramiento y control de calidad de las industrias de alimentos, incluyendo derivados lcteos, vinos y cervezas.Tratamiento biolgico de efluentes.Edit. Mara Custodio Villanueva

HISTORIA DE LA BIOTECNOLOGIAEdit. Mara Custodio Villanueva6000 AC: Arte de fermentar. Los sumerios y babilonios usaban levaduras para fabricar cerveza.4000 AC: Los egipcios descubrieron la manera de fermentar pan con la levadura cervecera.Libro del Gnesis (9: 20,21): No se dedic a la labranza y plant una via. Bebi del vino, se embriagEdit. Mara Custodio VillanuevaSiglo XVII: Anthony von Leeuwenhoek (1632-1723) descubre el mundo microbiano con sus microscopios primitivos.Siglo XIV DC: Destilacin de bebidas alcohlicas. Uso de bacterias de cido actico para fabricar vinagre, de bacterias de cido lctico para conservar la leche (yogur, por ejemplo).Siglo XIX: El desarrollo tcnico de los microscopios permite demostrar el origen de los microbios y vencer la creencia de la generacin espontnea.Edit. Mara Custodio VillanuevaLa Guerra Mundial (1914-1918) supuso demandas biotecnolgicas:Proceso Neuberg para producir glicerol (para nitroglicerina) mediante la fermentacin dirigida de Saccharomyces cerevisiae. Agregando lcali y bisulfito de sodio al depsito de fermentacin alcohlica se fomentaba la produccin de glicerol.Proceso Weizmann, usando Clostridium acetobutylicum, para la produccin de disolventes como la acetona (fabricacin de cordita).Edit. Mara Custodio VillanuevaLos descubrimientos de Pasteur, Robert Koch (1843-1910) y Alexander Fleming (1928) revolucionaron el tratamiento de las enfermedades infecciosas con el descubrimiento de los antibiticos.

Durante la Segunda Guerra Mundial comienza la tercera era biotecnolgica, por la necesidad de contar con ciertos medicamentos para que las vctimas no murieran de sepsis bacteriana.Edit. Mara Custodio VillanuevaPuede decirse que la cuarta era biotecnolgica comienza a principios de la dcada de 1970, con el advenimiento de la Ingeniera Gentica.

El descubrimiento de los sistemas de restriccin y modificacin en bacterias y la aplicacin de las endonucleasas.Los trabajos de Milstein y Kohler sobre la formacin de hibridomas con la posterior utilizacin para la produccin de anticuerpos monoclonales (1975).Edit. Mara Custodio VillanuevaUn hito que merece resaltarse ocurri en 1982 cuando la compaa Eli Lilly consigui la aprobacin de la Food and Drug Administration de los Estados Unidos de Norteamrica para la utilizacin de insulina humana clonada y producida en Escherichia coli. A esto siguieron los interferones, hormonas de crecimiento humana y bovina, el antgeno de superficie del virus de la hepatitis B, etc.Edit. Mara Custodio VillanuevaAnimales clonados y transgnicos

Alimentos transgnicosAVANCES EN INGENIERA GENTICA

Edit. Mara Custodio Villanueva

TERAPIA GENICAEdit. Mara Custodio Villanueva

Proyecto Genoma HumanoEdit. Mara Custodio Villanueva2121

El material hereditario

Edit. Mara Custodio VillanuevaADN COMO MATERIAL GENTICOPRINCIPALES EXPERIMENTOS:

Gregor Mendel (1865)Fred Griffith (1928)Oswald T. Avery, C. M. MacLeod, and M. J. McCarty (1944)Alfred D. Hershey and Martha Chase (1952) Watson y Crick (1953): Modelo de doble Hlice para la estructura del ADNEdit. Mara Custodio Villanueva23231953. James Watson & Francis Crick anunciaron su modelo para la estructura del ADN y proporcionaron un marco terico de cmo el ADN puede servir de material gentico.

Edit. Mara Custodio Villanueva2424AVANCES HISTRICOS DE BIOLOGA MOLECULAR 1941 Genes codifican las protenas??1944 Avery y col. Prueba que el ADN porta la informacin gentica1953 Watson y Crick. Determinacin de estructura del ADN 1961 Crick y col. Cdigo Gentico, ARN mensajero, regulacin gnica1967 Wise y Richardson aislaron ADN ligasa1970 Smith y colegas aislaron y caracterizaron la enzima de restriccin Hind III 1972 Janet Mertz y Ron Davis cortaron y pegaron mol de ADN1973 Stanley Cohen y H. Boyer pusieron ADNr en bacterias1974 Demostracin directa de deleccin gnica humana1975 Southern Blotting1977 Fred Sanger secuenci el virus de ADN X1741978 Biblioteca gnica humana1979 RFPL para diagnstico prenatal, oncogenes celularesEdit. Mara Custodio Villanueva2525AVANCES HISTRICOS DE BIOLOGA MOLECULAR 1979-81 Genes humanos clonados y secuenciados1982 Tabaco, la primera planta modificada genticamente1983 Kary Mullis concibe el PCR / Fred Sanger y col.publican la secuencia del fago 1986 La secuenciacin del ADN es automatizada1987 Inicia el Proyecto del Genoma Humano1995 Es secuenciado la bacteria Haemophillus influenzae1996 Es secuenciada la levadura Saccharomyces cerevisiae1998 Es secuenciado el nemtodo Caenorhabditis elegans1999 Es secuenciado el cromosoma 22 humano2000 Es secuenciada la mosca de la fruta D. melanogaster /26 de junio se presenta 90% borrador genoma humano 2000 14 de dic. secuencia de Arabidopsis thaliana 2001 26 de enero borrador genma del arroz Oriza sativa 2001 Se anuncia la culminacin del genoma humano.Edit. Mara Custodio Villanueva26261953. James Watson & Francis Crick

Edit. Mara Custodio Villanueva2727

Edit. Mara Custodio Villanueva

Edit. Mara Custodio Villanueva

50s60s70s80s90s2000s

Primer genoma secuenciadoPrimera protena terapeutica producida por ingeniera genticaEl codigo genticoEs controlado.Era de la genmica funcionalChips de DNADiagnstico molecularFarmacologa molecularBiomedicina

Clonacin del primeranimalInicio de la ingeniera genticaSintesis enzimtica del ADN por PCRTaqCreacin de bases de datos de ADN y pptidos

Produccin deSOMATOSTATINAen bacteriasEdit. Mara Custodio Villanueva30