BIOTECNOLOGA I Introduccin II Historia de la Biotecnologa

BIOTECNOLOGÍA I. Introducción II. Historia de la Biotecnología III. Concepto de Biotecnología IV. Ventajas y Problemas de la Biotecnología V. El funcionamiento molecular de los seres vivos VI. Algunas aplicaciones biotecnológicas VII. Cuestiones socioculturales y éticas http: //www 3. usal. es/dbbm/cts. htm

Motor lineal - Resistente y de fácil mantenimiento - Diseño optimizado por pruebas de campo amplísimas - Basado en el principio de Célula de combustible - Utiliza combustibles diversos, baratos y fáciles de obtener - Rápida puesta en marcha (ms) con baja potencia de standby - Construcción modular que permite soluciones a medida - Dos tipos de control: Interruptor externo y modo autónomo - Extras opcionales: - Servocontrol integrado - Generación térmica Sigue

- Comestible: infinidad de variedades y recetas

El Proceso Haber N 2 + 3 H 2 2 NH 3 (Alta temperatura y presión, catalizadores metálicos)

Fijación biológica del nitrógeno N 2 + 8 e- + 8 H+ + 16 ATP + 16 H 2 O 2 NH 3 + H 2 +16 ADP + 16 Pi + 16 H+ (Temperatura del suelo, presión atmosférica, enzimas)

Clonación de un gen

Ma 4600 3600 Formación de la tierra Corteza terrestre, oceános Indicios de fijación biológica de carbono Primer registro fósil: Cianobacterias 2900 Presencia de oxígeno en la atmósfera 1900 1000 Eucariotes Algas pluricelulares 4000 3800 700 600 Fauna de Ediacara Explosión del Cámbrico

Historia de la Biotecnología - Neolítico: Agricultura, Ganadería, Fermentaciones artesanales -Neolítico: Selección artificial de variedades - Siglo XIX: Naturaleza de las fermentaciones - Siglo XIX: Naturaleza de la herencia biológica - Siglo XX: Enzimas, antibióticos y fermentaciones industriales, tecnología enzimática - Siglo XX: Naturaleza química del material genético; ingeniería genética

Biotecnología: concepto y tipos Utilización de procesos biológicos en la actividad productiva: industrial, de la salud, etc. (a) Organismos pluricelulares completos, o sus poblaciones - Agricultura y Ganadería (b) Organismos unicelulares en cultivo - Procesos fermentativos: artesanales e industriales Sigue

(c) Células individuales aisladas - Técnicas de reproducción asistida, clonación - Producción de organismos transgénicos - Producción de anticuerpos monoclonales - Células inmovilizadas en procesos industriales (d) Componentes celulares aislados - Ácidos nucleicos (Ingeniería Genética) - Proteínas (Tecnología enzimática, etc. )

Ventajas de la Biotecnología 1. Bajo consumo energético 2. Facilidad de acceso a materias primas (producción in situ) 3. Contrastados y probados a lo largo de toda la Evolución Biológica 4. Especificidad 5. Sustentabilidad medioambiental

Inconvenientes de la Biotecnología 1. Requerimiento de muy alta tecnología y personal altamente cualificado 2. Inversiones de alto riesgo 3. Consecuencias biológicas y medioambientales difícilmente predecibles 4. Problemas éticos

Procariotes: Eubacterias y Arquebacterias

Eucariotes: Célula tipo

Evolución por Selección Natural

Ácido desoxirribonucleico, DNA

Lenguaje DNA Cuatro letras: A, T, G, C (que representan a los cuatro nucleótidos) 1 61 121 181 241 301 361 421 481 541 601 661 721 781 841 901 961 gacaccatcg caattcaggg gtctcttatc cgggaaaaag caactggcgg gcgccgtcgc gtggtgtcga ctcgcgcaac gctgtggaag cccatcaaca gtcgcattgg cgtctgcgtc gaacgggaag gagggcatcg cgcgccatta gataccgaag ctgctggggc aatggcgcaa tggtgaatgt agaccgtttc tggaagcggc gcaaacagtc aaattgtcgc tggtagaacg gcgtcagtgg ctgcac gtattatttt gtcaccagca tggctg gcgactggag ttcccactgc ccgagtccgg acagctcatg aaaccagcgt aacctttcgc gaaaccagta ccgcgtggtg gatggcggag gttgctgatt ggcgattaaa aagcggcgtc gctgatcatt taatgttccg ctcccatgaa aatcgcgctg gcataaatat tgccatgtcc gatgctggtt gctgcgcgtt ttatatcccg ggaccgcttg ggtatggcat acgttatacg aaccaggcca ctgaattaca ggcgttgcca tctcgcgccg gaagcctgta aactatccgc gcgttatttc gacggtacgc ttagcgggcc ctcactcgca ggttttcaac gccaacgatc ggtgcggata ccgtcaacca ctgcaactct gatagcgccc atgtcgcaga gccacgtttc ttcccaaccg cctccagtct atcaactggg aagcggcggt tggatgacca ttgatgtctc gactgggcgt cattaagttc atcaaattca aaaccatgca agatggcgct tctcggtagt ccatcaaaca ctcagggcca ggaagagagt gtatgccggt tgcgaaaacg cgtggcacaa ggccctgcac tgccagcgtg gcacaatctt ggatgccatt tgaccagaca ggagcatctg tgtctcggcg gccgatagcg aatgctgaat gggcgcaatg gggatacgac ggattttcgc ggcggtgaag

El Dogma Central DNA RNA Proteína

Lenguaje Proteína 20 letras (todas las del alfabeto excepto B, J, O, U, X y Z) que representan a los 20 aminoácidos Tres letras en lenguaje DNA se traducen a una letra en lenguaje proteína MTMITDSLAVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASWRNSEEARTREQWIMNCCPPT L TDRPSQQLRSLNGEWRFAWFPAPEAVPESWLECDLPEADTVVVPSNWQMHGYDAPIY T NVTYPITVNPPFVPTENPTGCYSLTFNVDESWLQEGQTRIIFDGVNSAFHLWCNGRW L GYGQDSRLPSEFDLSAFLRAGENRLAVMVLRWSDGSYLEDQDMWRMSGIFRDVSLLH K PTTQISDFHVATRFNDDFSRAVLEAEVQMCGELRDYLRVTVSLWQGETQVASGTAPF

Proteínas: Estructura 3 D de Mioglobina

Modelo de Interacción Estereoquímica Centro activo de la aldolasa

Antivíricos Acctimmune (gamma interferon) Genentech, Inc. Autorizado el uso en Enfermedad Crónica Granulomatosa Alferon N Interferon Sciences, Inc. Autorizado el uso en papiloma genital Engerix-B Smith. Kline Beecham Autorizado como vacuna contra hepatitis B Intron A (alpha-interferon) Schering-Plough Corp. Autorizado en leucemias, verrugas genitales, sarcoma de Kaposi-SIDA, hepatitis B y hepatitis no-A no-B Recombivax HB Merck & Co. Autorizado como vacuna preventiva de hepatitis B

Terapia sustitutiva en enfermedades hereditarias Adagen (adenosine deaminase) Enzon, Inc. Autorizado su uso pediátrico en inmunodeficiencias congénitas. Betaseron (recombinant interferon beta 1 -B) Berlex Laboratories/Chiron Corp. Autorizado en el tratamiento de esclerosis múltiple Ceredase (alglucerase) Genzyme Corp. Autorizado su empleo en enfermedad de Gaucher tipo 1 Cerezyme (imiglucerase) Genzyme Corp. Autorizado su empleo en enfermedad de Gaucher tipo 1 Pulmozyme (Dnase) Genentech, Inc. Autorizado su empleo en fibrosis quística

Cáncer y Leucemia Leukine (yeast-derived GM-CSF) Immunex Corp. Autorizado en transplante autólogo de médula ósea Neupogen Amgen Ltd. Autorizado en neutropenias yatrogénicas Oncaspar (pegaspargase) Enzone/Rhone‑Poulenc Rorer Autorizado en leucemia linfoide crónica Proleukin, IL-2 Chiron Corp. Autorizado su uso en carcinoma renal Roferon-A (recombinant alfa-interferon) Hoffman-La Roche Autorizado para leucemias y sarcoma de Kaposi asociado al SIDA

Fibrinolíticos Activase (recombinant alteplase) Genentech, Inc. Autorizado en infarto de miocardio y embolia pulmonar Eritropoyetina Epogen (epoetin alfa) Amgen Ltd. Autorizado para anemias asociadas a insuficiencia renal y pacientes de SIDA tratados con Retrovir Procrit (epoetin alfa) Ortho Biotech Autorizado para anemias asociadas a insuficiencia renal y pacientes de SIDA tratados con Retrovir

Hormona del crecimiento Humatrope (somatropin) Eli Lilly & Co. Autorizado para el tratamiento de insuficiencia en hormona de crecimiento Protropin (somatrem) Genentech, Inc. Autorizado para el tratamiento de insuficiencia en hormona de crecimiento Insulina Humulin (recombinant human insulin) Eli Lilly & Co. Autorizado en el tratamiento de la diabetes Factor VIII (Factor antihemofílico A) Ko. GENate (antihemophiliac factor) Miles, Inc. Autorizado para uso en Hemofilia A Recombinate r. AHF (recombinant antihemophiliac factor) Baxter Healthcare Autorizado para el uso en hemofilia A (obtenido por ingeniería genética)

Algunas aplicaciones de la Biotecnología, 1 - Bancos de secuencias de DNA y Proteínas - Secuenciación de genomas completos - Aplicaciones forenses - Aplicaciones diagnósticas - Terapia génica

Algunas aplicaciones de la Biotecnología, 2 - Nuevos tipos de alimentos - Control medioambiental - Resistencia a plagas y enfermedades - Aclimatación vegetal - Reproducción monocelular en vegetales

Algunas aplicaciones de la Biotecnología, 3 - Procesos industriales enzimáticos: * Industrias del almidón * Detergentes * Industrias lácteas * Industrias de la fruta * Antibióticos - Biosensores y biochips

Biosensores

Cuestiones socioculturales y éticas planteadas por la Biotecnología - Los medios de comunicación - Polémica sobre organismos transgénicos - El Ciudadano y el Científico - La epidemia de SIDA - La preocupación medioambiental - Los fundamentalismos en auge - Nuevos problemas no previstos