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Biotecnología
Ficha técnica del programa:
Entrevistados:
● Prof. Gualberto González Sapienza, Cátedra de Inmunología de la Facultad de
Química de la Udelar.
● Prof. Mónica Marín, Sección Bioquímica, Biología Molecular. Coordinadora del
posgrado en Biotecnología de la Udelar.
● Ing. Agr. Marco Dalla-Rizza, Ph.D. Coordinador Nacional de la Unidad de
Biotecnología. Presidente REDBIO-INIA.
● Dra. Sabina Vidal, Directora del Laboratorio de Biología Molecular Vegetal de la
Facultad de Ciencias de la Udelar.
● Dra. Victoria Bonnecarrère, Investigadora principal de la Unidad de
Biotecnología de INIA Las Brujas.
● Juan José Marizcurrena, Sección Bioquímica, Biología Molecular. Estudiante de
posgrado en Biotecnología de la Udelar.
● Mauricio Castellano, Sección Bioquímica, Biología Molecular. Estudiante de
posgrado en Biotecnología de la Udelar.
● Paula Tucci, Encargada de Desarrollos Biotecnológicos de Laboratorios Celsius.
Enlaces de interés:
• Postgrado en Biotecnología de la Facultad de Ciencias, Universidad de la
República
30-40 % de las tesis de posgrado que se realizan se vinculan al área de Biotecnología
220 publicaciones en biotecnología en los últimos 5 años
Relevamiento 2015 Facultad de Química
Las llamas tienen anticuerpos especiales monodominio con alto potencial biotecnológico
VHHVHH VHH
Linfocitos
Linfocitos
purificados
de sangre
Phage display
AgAgAg
Nanobody
15-18 kDa
Los genes de los anticuerpos se amplifican y se expresan en fagos
Clonado y expresión en E. coli
Selección: Sólo los fagos que se unen se retienen
Anticuerpos recombinantes – fármacos biotecnológicos
Área de Inmunología
ELISA
InmunocromatografíaEj.: test de embarazo
OH
ClCl
Cl
Molécula a detectar
Anticuerpo
Cianotoxinasen agua
Dioxinas en asentamientos
Pesticidas en cultivo de arroz
Ejemplos de aplicaciones realizadas
En curso: cocaína y tetrahidrocanabinol
Nanobody
OH
ClCl
Cl
Área de Inmunología
Desarrollo de kits de Diagnóstico
Desarrollo de kits de Diagnóstico
ToxoplasmosisHidatidosis EmbarazoProteína C reactiva Factor reumatoideo
Laboratorio de Biotecnología - PTP
• Métodos moleculares: PCR, MLSA-MLST, fingerprinting, genómica comparativa
Caracterización de patógenos presentes en nuestro país
Identificación y tipificación
• Multiplex-PCR• PCR cuantitativa
Control preventivo y vigilancia epidemiológica
Diagnóstico molecular
• Identificación de determinantesde patogenicidad y colonización
Caracterización de interacciones planta-patógeno
Patogenicidad• Selección de genotipos
resistentes, infecciones latentes
Asistencia a programas de mejoramiento (INIA, FAgro)
Resistencia
Detección temprana de fitopatógenos
Área de Microbiología
72 aislamientos de levaduras Patógeno: P. expansumHeridas de manzana
Almacenamiento a 0°C 3 meses
Herida afectadaHerida protegida; Levadura
biocontroladoraIsla Rey Jorge, Antártida
Control biológico de patógenos en
almacenamiento poscosecha de frutas
Área de Microbiología
BETA –CICLODEXTRINAS MODIFICADAS
• Oligosacáridos cíclicos – grupo tiol
• Permiten encapsulamiento de vitaminas
Control β-Ciclodextrina Tiol- β-Ciclodextrina
Tratamiento de manzana trozada para reducción del pardeamiento enzimático:
Desarrollo de agentes para el control de
procesos oxidativos en alimentos
Área de Bioquímica
Desarrollo de biocatalizadores en fase sólida para su aplicación en procesos biotecnológicos
AdsorciónEntrapamiento Entrecruzamiento Unión
covalente
Estrategias para obtener Biocatalizadores insolubles
Tratamiento de efluentes
Química fina
Síntesis de ciclodextrinas
Aplicaciones
Área de Bioquímica
Lactose + E E - Gal
Glu H2O
Ethanolamine
Gal
Gal-Ethanolamine
E
Gal + Ethanolamine
H2O Galactosyl -ethanolamine
Lactose + E E - Gal
Glu H2O
ROH
Galactose
Gal-R
E
Gal + ROH
H2OE -ROHNon productive
complex
Gal-R:
Gal-ethyleneglycol
Gal-glycerol
12
3
-gal
3
1
2
Síntesis enzimática de galactósidos Área de Bioquímica
Biorefinería - Fuentes alternativas de triglicéridos
Cátedra de Microbiología
Levaduras oleaginosas como fuente de
triglicéridos para biodiesel
Lab. Grasas y Aceites
Microalgas como fuente de triglicéridos para biodiesel
• Alternativa a la catálisis química convencional.
• Ventajas: • Proceso muy simple
• Glicerol de alta calidad
• Convierte ácidos grasos libres
• Menos efluentes
• Desafíos: • Costo de catalizador
ALCOHOL
ACEITE
MEZCLA
BIODIESEL
LECHO ENZIMÁTICO
PRODUCTIVIDAD
Kg producto / Kg catalizador
PRECIO
COSTO DE CATALIZADOR
Biorefinería - Síntesis enzimática de Biodiesel
Lab. Grasas y Aceites Área de Bioquímica Área de Microbiología
Pre-tratamiento de la corteza de Eucalyptus con hongos de la pudrición blanca Disminución del contenido de lignina
Tratamiento con xilanasas y celulasas obtenidas de aislados de residuos de Eucalyptus Hidrólisis de xilanos y celulosa aumento de azúcares fermentables
-Glucosidase
endo-1,4--
Glucanase
Cellobiosidase
Cellobiosidase
Biorefinería - Utilización de residuos forestales
Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones
-Galactosidasa
L-Arabinosa isomerasa
Glucosa isomerasa
Lactosa
Galactosa, Glucosa, Tagatosa, Fructosa
Estrategia de producción de cetohexosas a partir de lactosa
Cádena láctea: Valorización de lactosa
Área de Bioquímica
FructosaTagatosa
+
0,16 US$/g
2000 US$/g 65 US$/g
1.Control Biológico de hongos en Vid y otros frutales.
2. Genoma Tannat y levaduras asociadas. Metabolismo de aromas y
compuestos fenólicos.
3. Desarrollo de levaduras nativas no-Saccharomyces para la
vinificación y otras bebidas fermentadas
4. Metabolismo de isoprenoides y alcoholes por levaduras para la
producción de biocombustibles
Seccion Enologia
Da Silva et al, 2013Carrau et al, 2015
Enología y Biotecnología de la Fermentación
Biorremediación
Metabolitos con actividad biológica
Área de Microbiología
Bioprospección de hongos filamentosos
Lectinas inmovilizadas y sus aplicaciones biotenológicas
GLICOPROTEÍNAS en diagnóstico clínico Durante ciertas enfermedades (cáncer, enfermedades hepáticas), ocurren modificaciones
en el patrón de glicosilación de algunas GPs, por ejemplo variaciones en los niveles de
sialilación y fucosilación. Estas glico-isoformas diferentes, pueden ser identificadas
mediante el uso de LECTINAS.
La AGREGACIÓN ESPECÍFICA Lectina / glico-nanopartículas magnéticas (GNPs)
funcionalizadas con carbohidratos específicos y el posterior uso de SIALO-GLICOISOFORMAS
como INHIBIDORES DE ESTA AGREGACIÓN, constituye la base del desarrollo de una
herramienta muy sensible con potencial aplicación clínica.
Estos trabajos se realizan en conjunto con el grupo de investigación “Biofuncionalización de
Nanopartículas y Superficies” (BioNanoSurf) del Instituto de Nanociencia de Aragón (INA) de
Zaragoza, España.
Se explota el uso de LECTINAS como ligandos de afinidad
para desarrollo de BIOADSORBENTES, producidos con
metodologías desarrolladas en nuestro laboratorio.
Purificación y Producción de LECTINAS (VEGETALES ó FÚNGICAS) e
Inmovilización covalente de lectinas (BIOADSORBENTES)
Estos BIOADSORBENTES son evaluados como herramientas para PURIFICACIÓN Y PRODUCCIÓN DE GLICOCONJUGADOS de
interés biotecnológico:
POLISACÁRIDOS BACTERIANOS,
GLICOSAMINOGLICANOS,
GLICOPROTEÍNAS DE ALTO VALOR AGREGADO (PMSG, EPO)
Área de Bioquímica
Adyuvantes de vacunación basados en saponinas de Quillaja saponaria y Q. brasiliensis:
Bioprospección, química supramolecular y nanomedicina
0
5000
10000
15000
20000
25000
Día 28
Títu
lo d
e Ig
G A
U/m
L
FB QB OVA-T Quil A
1) La fracción purificada de saponinas (FB) del árbol nativo Q. brasiliensis posee unaactividad similar al mejor y más difundido adyuvante comercial basado en saponinas,
QuilA® y es potencialmente un producto de Química Fina de alto valor agregado desarrollado y producido a partir de una especie nativa.Se está realizando la bioprospección de la especie en colaboración con INIA, se ha demostrado su efectividad en vacunas experimentales y se ha desarrollado un proceso para su producción a escala banco (LCG-FQ, FMED y ECTQ-CUT, UdelaR).
FB (saponinas de Q.brasiliensis)Títulos de IgG totales contra OVA
(modelo murino)Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados
2) Se han desarrollado complejos supramoleculares de saponinas compuestos por micelas mixtas altamente organizadas aproximadamente esféricas (ISCOMs) o cilíndricas (CSS), con una actividad adyuvante muy intensa frente a diversos antígenos, y capacidad para inducir tanto una respuesta inmune humoral como celular.
134 6466 141310854
3173
3586333382
107604
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
TT Oleoso Sap Formulación
Priming
Booster
ISCOMs (Qb)
CSS (Qs) Títulos de IgG totales en vacuna experimentalen modelo murino utilizando TT como antígeno. Formulacion: vacuna conteniendo CSS como adyuvante
Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados
•Dpto. de Bacteriología y Virología - Facultad de Medicina
Gustavo Varela
Departamentos – Unidades – Cátedras - Laboratorios
Docencia – Investigación
¿Quiénes lo integramos?
Gustavo Varela
•Dpto. de Parasitología y Micología - Facultad de Medicina
Luis Calegari
•Dpto. Medicina Preventiva y Social - Facultad de Medicina
Marisa Buglioli
•Dpto. Desarrollo Biotecnológico - Facultad de Medicina
Alejandro Chabalgoity
•Cátedra de Inmunología – Fac. de Química-Fac. de Ciencias
Gualberto González
Departamentos – Unidades – Cátedras - Laboratorios
Docencia – Investigación
Gualberto González
•Unidad de Biología Parasitaria - Facultad de Ciencias
Carlos Carmona
•Cátedra de Enfermedades Infecciosas - Facultad de Medicina
Julio Medina
Laboratorio de Salud Pública
Hector Chiparelli
•Campo Experimental - Instituto de Higiene
Pablo Alonzo
Departamentos – Unidades – Cátedras - Laboratorios
Docencia – Investigación
Pablo Alonzo
•Laboratorio de Experimentación Animal – Instituto de Higiene
Gustavo Sarroca
•Serpentario – Facultad de Ciencias - Facultad de Medicina
Mellita Meneghel
Departamento dedicado a la Investigación y
Desarrollo en el área de la Biotecnología de la
Salud Humana y AnimalSalud Humana y Animal
♦ Salmonella: epidemiología, patogénesis y
posibles estrategias de prevención
♦ Estudio de la respuesta inmune protectora frente
Principales líneas de investigación y desarrollo
♦ Estudio de la respuesta inmune protectora frente
a infecciones respiratorias y su patogénesis
♦ Desarrollo de nuevas vacunas e inmunoterapias
contra enfermedades complejas (cáncer)
♦ Desarrollo y optimización de nuevas vacunas
veterinarias y métodos de controlS. Enteritidis
PT4
33 SEN
87 SDU
3771
117 SEN
dispensable
116 SEN
dispensable
9665
S. Dublin
S. Enteritidis
non-PT4
Vinculación con la industria
♦ Prondil S.A.
♦ Biogénesis Bagó S.A.
Convenios
♦ Biogénesis Bagó S.A.
♦ Emergent Biosolutions
♦ Nebelar S.A.
♦Merial S.A., Laboratorios Microsules, otros
Docencia♦ Pregrado (Facultad de Medicina):
- Bases inmunológicas de la vacunación (curso optativo)
- Fisiología Hematológica e Inmunología Básica y Aplicada (CBCC6)
- Ciclo Introductorio
- Metodología Científica II
♦ Pregrado (Facultad de Ciencias):♦ Pregrado (Facultad de Ciencias):
- Curso de Química Orgánica II
♦ Postgrado (PEDECIBA):
- Aplicaciones de la PCR en tiempo real a la investigación
- Patogenicidad Bacteriana
- Biotecnologías de la Salud: Fundamentos y Aplicaciones
♦ Otros:
- Working with the human genome sequence
- Working with pathogen genomes
• Bases moleculares de la interacción
Líneas de Investigación
Unidad de Biología Parasitaria Facultad de
Ciencias
• Desarrollo de vacunas recombinantes
contra saguaypé (Fasciola hepatica) en
ovejas y vacas
• Bases moleculares de la interacción
hospedero-parásito
• Proteómica de gusanos parásitos.
• Azúcares de los parásitos: caracterización
e inmunología de mucinas
Vacunas contra Fasciola hepatica
Líneas de Investigación
Unidad de Biología Parasitaria Facultad de
Ciencias
Semanas 0 4 6 18
Priming Booster Challenge Necropsia
500 µg Ag 500 µg Ag 500 metacercariae
Docencia•Cursos de Grado:
Facultad de Química-Facultad de Ciencias
•Cursos de Posgrado
Líneas de Investigación
Cátedra de Inmunología
Facultad de Química – Facultad de Ciencias
Dpto. Medicina Preventiva y Social - Facultad
de Medicina
Cursos con la Escuela
Andaluza de Salud Pública
Seminarios Diploma Salud Pública
Curso Redes Integradas para ASSE
Inauguración Salón A