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BIOTECNOLOGÍA; CONCEPTO E HISTORIA  Aplicación de los sistemas biológicos en la solución de problemas relacionados con la mejora de la calidad de vida del hombre. En éste contexto podemos apreciar que el hombre ha desarrollado Biotecnología desde hace miles de años. -

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    BIOTECNOLOG A;

    CONCEPTO E HISTORIA

    Aplicaci n de los sistemas

    de problemas relacionado

    calidad de vida del hombre.

    En ste contexto podemos

    ha desarrollado Biotecno

    a os.-

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    La biotecnolog a pod

    como"toda aplicaci n te

    que utilice sistemas bio

    organismos vivos opara la creaci n o modi

    productos o proceso

    espec ficos".

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    En la actualidad la biote

    revolucionada por la inIn

    Gen tica o tambi n llamada tec

    recombinante.

    Para situar a la biotecno

    nueva era, se ha incorpo

    Biotecnolog a Molecular.

    BIOTECNOLOG A MOLECUL

    La nueva era.

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    50s 60s 70s 80s 90s 20

    Primer genomasecuenciado

    Primera prote naterapeutica producida

    por ingenier a gen tica

    El codigo gen tico

    Es controlado.

    Era de la g

    Chips de D

    Diagn s

    Farmaco

    Biomedi

    Clonaci n del pr

    animal

    Inicio de la

    ingenier a gen tica

    Sintesis enzim tica

    del ADN por PCR

    Taq

    Creaci n de base

    de datos

    de ADN y p ptidos

    Producci n de

    SOMATOSTATINA

    en bacterias

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    BIOTECNOLOG A;

    Ambitos de desarrol

    Alimentos

    Antibi ticos

    Nuevos f rmacos

    Vacunas

    Hormonas

    Terapias g nicas

    Mejora de procesos

    Obtenci n de nuevos alimentos

    Desarrollo de nutrace ticosDesarrollo de aditivos

    Tratamiento de residuos

    Biorremediaci n

    Energ as limpias

    Farmacia

    Medio ambien

    Diagn stico

    Salud humana

    Agricultura y g

    Calidad de alim

    Calidad ambien

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    Microorganismos

    Bacterias levaduras

    Veget

    tran

    Animales

    Transg nicos

    Prod

    C lulas

    animales

    Prote nas terap uticas

    Anticuerpos

    Mol culas complejas

    Prote nas terap uticas

    Anticuerpos

    Mol culas complejas

    Cultivos celularesen bioreactores

    No hay necesidadde reactores

    Cultivos de

    c lulas mamarias

    Ratones de investigaci

    Vacunos, ovinos

    Antibi ticos

    P ptidos simples

    Vacunas

    Mol culas simples

    Cultivos en bioreactores

    Bacterias levaduras hongos

    Resista virus

    No hay nde react

    Gen tiGen tica complejaGen tica complejaGen tica simple

    Insulina

    Hormona hGH

    Vacuna Hepatitis B

    Activador tisular

    de plasmin genotPA

    Factor VIII

    Hormona hGH Vitami

    Beta Car

    R R S R

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    PRODUCCI N DE FRMACOS EN MICROO

    Tecnolog a de bioreactor

    Tiempos generacionales c

    Velocidad de crecimiento

    Metabolismo

    Manejo gen tico y molecul

    Como carencias:

    Problemas de regulaci n g

    Problemas en los

    requerimientos metab lic

    Tecnoopero

    Ingenmetab

    Actualmente enpleno desarroll

    B squeda de nu

    compuestos b

    Antibi tico

    Antitumoral

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    Sustancia Empresa Enfermedad

    factor antihemof licoMiles, Baxter, Genetics

    InstituteHemofilia A

    DNasa I Genentech Fibrosis qu s tica

    Eritropoyetina (EPO) Amgen, Ortho Biotech Anemia, e

    Glucocerebrosidasa Genzyme Enfermedad de Ga

    Hormona del crecimiento Genentech Enanis mo

    Insu lina Eli Lilly Diabetes

    Interfer n alfa-2a Hoffmann-LaRocheciertas leucemias, sarco

    Kaposi

    Interfer n alfa-2b Schering-Ploughciertas leucemias, Sarco

    Kaposi, hepatitis B y C

    Interfer n alfa-n3 Interferon Sciences Herpe

    Interfer n gamma -1b Genentech enf. granulo

    Interleucina-2 Chiron Carcinoma c

    Somatotropina Eli LillyDeficiencia hormona

    crecimiento

    Activador tisular del

    plasmi n geno (tPA)Genentech

    Infarto agudo de miocar

    embolismo pulmonar mas

    F rmacos recombinantes producido

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    RECOMBINANTE

    ES UN T RMINO QUE AGRUPA UNA GRAN VARIEDAD DE T CN

    EMPLEADAS EN EL LABORATORIO PARA MANIPULAR LAS MOL

    ADN CON EL FIN DE ESTUDIARLAS.

    CONSISTE EN LA INTRODUCCI N DE GENES EXTRA OS EN E

    GEN TICO DE OTRA C LULA.

    REQUIERE DE CULTIVOS CELULARES, ENZIMAS DE REST

    VECTORES DE CLONACI N, LABORATORIOS EQUIPADOS Y

    ENTRENADO.

    Esta tecnolog a es muy

    importante para la

    investigaci n en biolog a

    celular y molecular.

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    Los procedimientos b sicos de la tecnol

    incluyen de manera general los siguiente

    Los fragmentos de DNA se generan utilizan

    endonucleasas de restricci n, que reconmol cu

    DNA por secuencias espec ficas.

    La piedra angular de la tecnolog a del DNA

    enzimas denominadasendonucleasas de restriccLas enzi

    restricci n reconocen una secuencia es

    sitio de restricci n) de una mol cula de DN

    DNA por esa secuencia.

    Hasta la fecha, se han aislado y caracteriza

    restricci n diferentes. Las enzimas de r

    organismo en el que se descubrieron, util

    enzima EcoRI proviene deEscherichia coli; HindIII se de

    Hemophilus influenzae.

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    Hay dos tipos de enzimas de restricc

    Las enzimas de Tipo I cortan las dos caden

    aleatoria a cierta distancia del sitio

    normalmente en la investigaci n de DNA r

    corte no es preciso.

    Las enzimas de Tipo II reconocen una secu

    cadenas de la mol cula de DNA con absolu

    secuencia reconocida. Se usan ampliame

    recombinante puesto que cortan en sit

    reconocidas por las enzimas de Tipo II so( palindr

    decir, la secuencia de una de las cadenas lea 3' e

    misma que la secuencia de la cadena complem

    direcci n 5' a 3'.

    T

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    CULTIVO CELULAR

    Proceso mediante el cual, c lulas procari

    cultivarse en condiciones controladas

    Los "cultivos celulares" hacen referencia a la si

    eucariotas pluricelulares, especialmente c lulas

    Cultivo de

    humanas en

    enriqueci

    amino ci

    factores d

    Medios de cultivo

    s lidos para

    siembra de las

    c lulas

    (Variedad de agares)

    Procesamiento de cultivo de c lulas

    madre

    S T

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    MEDIOS DE CULTIVO

    MEDIO DESCRIPCION

    Medio Basal de Eagle (BME) Medio elemental con s

    necesita siempre la supl

    con suero bovino fet

    rat n y c lulas HeLa.

    McCoy 5A Medio dise ado para el cr

    l neas celulares diplo

    humanas.

    Medio L-15 de Leibovitz Utilizado para el cultiv

    RPMI 1640 Medio dise ado para el cr

    celulares leuc micas en

    rango de aplicaciones

    5 S SDE TE G DE

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    5 PASOS DE LA TECNOLOG A DEL A

    RECOMBINANTE

    Vector declonaci n

    Selecci

    ADN con

    gen de in

    Corte c

    de restr

    Pl smido

    recombinadoCromosoma

    bacteriano

    Pl smido dentro

    de la bacteriacultivo de

    recombin

    Corte del ADN en posiciones

    precisas (secuencias pal ndromes)con endonucleasas de restricci n,

    Uni n de fragmentos por la

    ADNligasa,

    Selecci n de un fragmento de ADN

    cap z de autoreplicarse,

    Insertar los vectores de clonaci n ac lulas espec ficas que contienen

    toda la maquinaria gen tica para la

    expresi n de la informaci n contenida

    en el vector

    Selecci n o identificaci n de las

    c lulas que contienen al ADN

    recombinante.

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    Las 2 mol culas de ADN

    son digeridas con la misma

    endonucleasa de restricci

    La enzima corta extremos

    complementarios que se

    aparean,

    La ligasa repara hebras

    cortadas de ADN y rehace

    las nuevas bicatenarias.

    Manipulaci n del ADN

    Z S R STR

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    ENZIMAS DE RESTRICCI N

    Catalizan la hidr lisis de los enlaces fos

    capaces de cortar ambas hebras del DNA en sitio

    Ciertas cepas de E. coli degradan (cortan) e

    infectivos, a menos que los cidos nucle c

    grupos metilo) en algunos residuos de aden

    T R S

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    VECTORES DE CLONACI N

    Bacteri fagos:son virus

    que sirven de portadores de

    Material gen tico a bacterias

    Pl smismol culaextra cro

    de forma c

    bacterias

    Cosmivectores

    combina

    caracter

    lambda que p

    extremos

    regionescos

    Sonmol culasque transportan y replican

    llevan insertados.

    S T S

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    VIRUS BACTERI FAGOS

    Part culas infectantes de bacterias,

    Algunos (Lambda y M13) han sido utilizados

    han modificado oportunamente sus genom

    Pueden tener efecto l tico o lisog nico

    ti id dde os irus

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    Actividad de los virus bac

    MANI ULACI NDEC LULAS

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    MANIPULACI N DE C LULAS

    HUMANAS

    UT T G

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    UTILIDAD DE LA BIOTECNOLOG

    bacteri fagos)

    Utiliza

    microor

    modificadgeneticam

    como plan

    animales

    transg n

    elaborac

    antibi ti

    hormona

    de sustanc

    utilidad pa

    hombre.

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    El sistema tradicional d

    vacunasa partir de microor

    pat genos inactivos, p

    riesgo potencial.Muchas vacunas, como lahepati

    se obtienen actualment

    gen tica.

    Como la mayor a de losfactores ason proteinas lo que seclon

    de la proteina correspo

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    ENAGRICULTURA

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    EN AGRICULTURA

    -En el mbito de la agricultur

    pretendido obtener plantas

    rendimientos sean ptimos

    Desde hace muchos a os se util

    conocimientos de la Gen ti

    de una forma inadvertida, y en

    entenderse los procesos de

    realizados provocando crpoliploid as, para luego seleccio

    de buenos resultados ymultiplicarlas

    formandoclonescon ellas.

    Losprincipalescaracter,

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    os rinci es c r cterplantas transg nicas, s

    a)resistencia a herbicida

    enfermedades microbian.

    b)incremento del rendim.

    c)mejora en la calidad de lo

    agr colas.

    Las primeras plantas obtenid

    t cnicas fueron un tipo de t

    sus frutos tardan en madurar

    despu s de haber sido cosecha

    ENANIMALES

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    EN ANIMALES

    -En animales, la aplicaci n de la

    Gen tica persiguen los objetivo

    a)favorecer la investigaci n bfisiolog a de los genes y la biol

    b)mejorar la productividad o la

    enfermedades de animales tiles pa

    c)producci n de prote nas de va

    La correcci n de errores inna

    mediante terapia g nica.

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    GRACIAS