introduccion a la biotecnologia

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Fundamentos de la BiotecnologaFundamentos de la biotecnologaPresentado por: Egr. Izabel Torrico Andia

Conceptos

Oficina de Evaluacin Tecnolgica (OTA): Biotecnologa en un sentido amplio, incluye a cualquier tcnica que utiliza microorganismos vivos (o parte de ellos) para obtener o modificar productos, mejorar plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos especficos (1984).

Fundamentos de la biotecnologa

Federacin Europea de Biotecnologa (EFB): Uso integrado de la bioqumica, la microbiologa y al ingeniera gentica para poder aplicar las capacidades de microorganismo, clulas cultivadas animales o vegetales o parte de los mismos en la industria, en la salud y en los procesos relacionados con el medio ambiente (1988).


Convenio sobre Diversidad Biolgica: "toda aplicacin tecnolgica que utilice sistemas biolgicos y organismos vivos o sus derivados para la creacin o modificacin de productos o procesos para usos especficos" (1992)


Organizacin de la Industria Biotecnolgica (BIO): En un sentido amplio, biotecnologa es bio + tecnologa, es decir, el uso de procesos biolgicos para resolver problemas o hacer productos tiles (2003).

El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnologa del Convenio sobre la Diversidad Biolgica define biotecnologa moderna como la aplicacin de:Tcnicas in vitro de cido nucleico, incluidos el cido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyeccin directa de cido nucleico en clulas u orgnulos, o


La fusin de clulas ms all de la familia taxonmica que superan las barreras fisiolgicas naturales de la reproduccin o de la recombinacin y que no son tcnicas utilizadas en la reproduccin y seleccin tradicional.


Historia breveDesde hace miles de aos, la humanidad ha venido realizando biotecnologa de un modo emprico, que recin en la poca moderna adquiere una base cientfica. Ejemplos:Domesticacin de plantas y animales desde el Neoltico (7000 3000 a.C.)


Los egipcios fabricaban pan a partir del trigo hacia el 4000 a.C.En Sumeria y Babilonia (6000 aos a.C.) elaboraban cerveza.Segn la Biblia, No "sufri" (o disfrut) accidentalmente los efectos de la fermentacin espontnea del mosto de la uva.


Los incas (1200-1535) podan conservar sus papas mediante la liofilizacin (chuo) y su carne mediante el salado o charque, as mantuvieron unos 10-30 millones de habitantes perfectamente vestidos y alimentados.


Otros procesos biotecnolgicos conocidos de modo emprico desde la antigedad: cultivo de championes, fabricacin de queso, alimentos y bebidas fermentadas no alcohlicas (salsa de soja, yogur, etc.).


Con la moderna biologa (siglo XIX), la base de muchos procesos se empez a conocer: en el siglo XVIII se acepta que la materia viva puede ser estudiada como la materia inanimada (mtodo experimental), se inicia el lento declive de las ideas vitalistas (creencias errneas de que "la vida depende de un principio vital irreducible a otras ramas de la ciencia").


Usos: Humanos Productos farmacuticos: Antibiticos Se conocen mas de 8000 sustancias antibiticas, la mayora producida por unos pocos gneros:Streptomyces, PenicilliumBacillus (Bacitracin)E.coli (Colicin)

Estudios demuestran que el desequilibrio bacteriano podra "extenderse hasta dos aos, incluso con tratamientos cortos, de tan slo siete das", apuntan los autores suecos. Esto significara, aaden, que "se pueden desencadenar nuevas enfermedades y los microorganismos resistentes a los antibiticos se desarrollaran an ms".13


Actinomiceto: bacterias filamentosas altamente parecidas a los hongos. Muy abundantes en el suelo, aguas estancadas, estircoles y, en general en lugares donde los restos vegetales se descomponen aerbicamente.Tienen resistencia a la penicilina lo que los diferencia de los hongos14

HormonasLas mas comnmente usadas son: Estradio y progesterona en las pldoras anticonceptivas y en la terapia del reemplazo hormonal.Corticoides: enfermedades autoinmunes, trastornos respiratorios severos y ciertos cuadros alrgicos. Insulina Esteroides: Andrgeno


Obtienen hormonas a partir de residuos de celulosaLa idea es desarrollar un proceso de biotransformacin que permita la produccin de estas hormonas a partir de los "fitosteroles" presentes en el tall oil o resina derivada del proceso de obtencin de celulosa. La importancia del estudio es que se trata de una alternativa barata y efectiva de producir hormonas claves en la investigacin de la industria farmacutica.

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VacunasActualmente estn disponibles vacunas procedentes de microorganismos genticamente modificados contra la hepatitis tipo A, la enfermedad de Lyme, la meningitis producidapor Haemophilus influenzae tipo B, o el clera, y las vacunas acelulares.


Vacuna preparado de antgenos (sustancias que desencadenan la formacin de anticuerpos: proteinas y polisacridos incluidas partes de bacterias u otros microorganismos)1796 Edward Jenner descubriera la primera vacuna frentea la viruela, un nmero considerable de vacunas basadas en microorganismosmuertos (inactivados) o vivos atenuados han sido utilizados congran xito para el control de muchas enfermedades. Sin embargo, este tipode vacunas, denominadas vacunas clsicas, presentan algunas limitacionesimportantes: (i) aparicin de efectos secundarios y complicacionesposteriores a la vacunacin presencia del patgeno activo en la vacunadebido a un proceso de inactivacin o atenuacin defectuoso o insuficiente;(iii) reversin por mutacin del agente infectivo atenuado a la forma virulenta;y (iv) existen patgenos para los que no es posible la obtencinde vacunas por las rutas clsicas de inactivacin y/o atenuacin16

Terapias gnicasLa terapia gnica puede realizarse por tres mtodos distintos:Ex vivo, cuando la correccin del defecto gentico se realiza en el laboratorio en las clulas extradas del paciente que posteriormente son reintegradas al organismo.


Ex vivo. El sndrome de inmunodeficiencia combinada severa producida por deficiencia de la adenosina desaminasa, ADA, en los llamados nios burbujaIn situ. en el caso de la fibrosis qustica, la distrofia muscular de Duchenne o la supresin de tumores por suicidio celular) In vivo. inyeccin intravenosa17

In situ, cuando la modificacin gentica de las clulas del paciente se realiza introduciendo el ADN directamente en el propio rgano defectuoso del individuo.In vivo, cuando se hace llegar en vectores adecuados los genes teraputicos a las clulas defectuosas a corregir a travs del torrente circulatorio.


Fuente: http://www.biotech.bioetica.org/Fundamentos de la biotecnologa

Diagnsticos molecularesConsiste en la rpida identificacin del espectro patognico de mutaciones y otras alteraciones implicadas en el desarrollo y la progresin tumoral.

Patologa Molecular en el diagnstico t(2; 5) en linfoma Anaplsico T CD30+


Terapias regenerativas La regeneracin biolgica ha sido definida como la capacidad que poseen ciertos organismos vivos para restaurar un tejido perdido o lesionado o de hacer crecer nuevamente una parte de su cuerpo perdida por causa accidental o fisiolgica.


Medio ambienteBiorremediacin: Degradacin enzimticaEnzimas producidas por bacterias transgnicas: lipasas, celulasas, proteasas, amilasas, peroxidasa.


Remediacin bacterianaLas bacterias se alimentan de contaminantes.

FitorremediacinUso de plantas en la eliminacin de contaminantes


Biodegradabilidad

Nuevos productos biodegradables: bioplsticosbiopesticidas


Produccin de energa a partir de biomasa

BioetanolBiodigestoresProduccin de energa usando recursos agroforestales


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Alimentacin Mejoramiento de procesos industriales tradicionales para la obtencin de alimentos y bebidas.Nuevos alimentos y bebidas.Nutracticos.Aditivos alimentarios.



Agricultura Mejoramiento de propiedades nutritivas y organolpticasControl de plagasControl de insectos y patgenosMultiplicacin masiva de plantasVegetales genticamente modificados


Maz: La planta produce su propio plaguicida, letal para un acrido llamado barrenillo del maz.Manzanas: Resistentes a los insectos.


Caf: Con mejor sabor, resistente a las plagas, con menos cafena.Girasol: Con mejor composicin de cidos grasos Papa: Se est desarrollando un tipo de papa con alto grado de almidn, que absorbe menos grasa


Tambin se est desarrollando un tipo de patata que contiene una protena del virus de la Hepatitis B, que funciona como una nueva vacuna contra esta enfermedad.

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Tpicos de investigacin en la biotecnologaBiotecnologa en:Biologa y microbiologa


La ingeniera gentica, se ha desarrollado bsicamente gracias a estudios realizados con microorganismos.Un nuevo millonario proyecto de la NASA dirigido por la Universidad de Michigan, tiene por objeto descubrir si las gotas de agua salada son comunes en Marte - y si la vida microbiana puede sobrevivir en ellas.31

Bioqumica y farmaciaNuevos mtodos de produccin son desarrollados continuamente un ejemplo de ello es la produccin de lovastatina, frmaco reductor de colesterol. Liberacin de frmacos Fundamentos de la biotecnologa

Aspergillus terreus32


Gentica


AgriculturaFundamentos de la biotecnologa

Informtica


Medicina


Un equipo de cientficos japoneses biomecnica y bioqumica han dado el primer paso hacia la construccin de un completo de los ojos, y este mismo proceso puede algn da ser utilizadas para construir un arsenal de "crecer las hojas" de las clulas que podran ser utilizados en trasplantes. En lugar de quedarse ciego, someterse a una ciruga costosa que puede ser necesario repetir en el futuro, o conseguir estas gafas ajustables caro, que algn da va a ser capaz de ir al oculista y conseguir los ojos de edad cambiado por un nuevo par!37

Ciencia de los alimentos


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Industria


Medio ambiente y contaminacin


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