Biotecnologia aplicada a microorganismos

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Biotecnologia aplicada a microorganismos

  1. 1. Eric Gabriel Alicea CastroTatiana M. Alicea ReyesJaileen M. Arce RománEnrique Castellano Pérez Biol 3905María Estefanía Colón Morales 29 de noviembre de 2012Christelle Curbelo Rodríguez
  2. 2.  Es un área multidisciplinaria que emplea: la biología, química y procesos con gran uso en la agricultura, farmacia, ciencia de alimentos, entre otros. Empleo de organismos vivos para la obtención de un servicio útil para el hombre. Biotecnología tradicional ◦ Obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. Biotecnología moderna ◦ Ingeniería genética para modificar y transferir genes de un organismo a otro. Biotecnología en colores
  3. 3.  Ingeniero húngaro Karl Ereky ◦ 1919 1200-1535 ◦ Incas conservaban las papas mediante liofilización (técnica de deshidratación por frio, un proceso común en la industria alimentaria el cual tiene la virtud de mantener al máximo las propiedades organolépticas ( ej. sabor, textura y olor) de los alimentos.) Fabricación de queso, yogur y vino.
  4. 4.  Siglo XVIII ◦ La materia viva puede ser estudiada como materia inanimada (método experimental). ◦ A finales de este siglo, el médico inglés (Edward Jenner) desarrolló la primera vacuna (vacuna contra la viruela humana). Los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas ◦ Procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura de papel e industria farmacéutica. Siglo XXI ◦ 2001 se publica la secuencia del genoma humano
  5. 5.  1982 se aprobó el uso de la insulina producida por bacterias en humanos. ◦ A esas bacterias se les conoce como „organismos genéticamente modificados‟. Las bacterias que tienen el gen humano de la insulina se multiplican a un ritmo veloz y, a medida que lo hacen, producen grandes cantidades de insulina humana.
  6. 6.  Es la biotecnología usada para el procesamiento y producción de productos industriales Se basa principalmente en la fermentación y biocatálisis Es conocida también como Biotecnología blanca Impacto ambiental, económico y en la sociedad Rajasekaran, R., Chandrasekaran, R., & Muthuselvam, M. (2008). Microbial biotechnology:Rapid Advances in an area of massive impact. Advanced Biotech 7, 19-25. Recuperado el 30 de septiembre de 2012,http://www.advancedbiotech.in/65%20microbial%20biotechnology.pdf
  7. 7.  Es el método más aplicado en la biotecnología Se obtiene de este proceso: metabolitos, enzimas y biomasa La ventaja de la fermentación microbiana es la utilización bacterias y levaduras Aplicación de la tecnología de DNA recombinante y la ingeniería metabólica Soetaert, W. & Vandamme, E. (2006). The impact of industrial biotechnology. Biotechnology Journal, 1, 756–769. doi: 10.1002/200600066
  8. 8.  Es el proceso que emplea catalizadores biológicos para llevar acabo reacciones químicas. Enzimas microbianas son producidas por procesos de fermentación. No requieren de temperaturas extremas, altas presiones o condiciones corrosivas. Soetaert, W. & Vandamme, E. (2006). The impact of industrial biotechnology. Biotechnology Journal, 1, 756–769. doi: 10.1002/200600066
  9. 9.  Industria alimentaria o Elaboración de cerveza, quesos y jugos de frutas o En la preservación de alimentos o Producción de vitaminas ( B2 y B12) Industria textil o La técnica de biopulido o En el procesamiento de la fabricación del lino o Apariencia de lavado a piedra del mahón Weeks, B. (2012). Biotechnology and Industry: Microbes at work. En Alcamo‟s microbes and society. (pp .280-301). United States of America: Jones & Bartlett Learning
  10. 10.  Industria farmacéutica o En la reducción de H2O2 en la solución de lentes de contacto Lavandería Industrial o Componentes de detergentes o Removedor de manchas Sarethy, I., Saxena, Y., Kapoor, A., Sharma M., Sharma, S. et al. (2011). Alkaliphilic bacteria: applications in industrial biotechnology. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 38, 769-790. Recuperado el 28 de septiembre de 2012, de Ebsco
  11. 11.  La biotecnología ambiental es la biotecnología aplicada y usada para estudiar el entorno natural. También puede implicar tratar de aprovechar un proceso biológico para usos comerciales y de la explotación.
  12. 12.  Actualmente, la principal aplicación de la biotecnología ambiental es limpiar la contaminación en los diferentes compartimentos terrestres mediante el empleo de estrategias más limpias y menos costosas, que se prefieren frente a las tradicionales técnicas de remediación físico-químicas.
  13. 13.  Se refiere a las aplicaciones ambientales de la biotecnología, centradas en la creación de soluciones tecnológicas que ayuden a la protección del medioambiente. En este caso, los procedimientos biotecnológicos pueden ayudar al saneamiento del suelo, al tratamiento de las aguas residuales, a la depuración de los gases de escape y de los gases contaminantes, así como al reciclaje de los desechos y sustancias residuales.
  14. 14.  Uso de sistemas biológicos para la reducción de la polución del aire o de los sistemas acuáticos y terrestres. Se está enfocando hacia el suelo y los residuos sólidos, tratamientos de aguas domésticas e industriales, aguas procesadas y de consumo humano, aire y gases de desecho, lo que está provocando que surjan muchas inquietudes e interrogantes debido al escaso conocimiento de las interacciones de los organismos entre sí, y con el suelo.
  15. 15.  Es la característica de algunas sustancias químicas de poder ser utilizadas como sustrato por microrganismos, que las emplean para producir energía (por respiración celular) y crear otras sustancias como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos organismos. Puede emplearse en la eliminación de ciertos contaminantes como los desechos orgánicos urbanos, papel, hidrocarburos, etc.
  16. 16.  La biotecnología verde es aquella dedicada a dar productos y servicios en el área agroalimentaria. • Organismos Modificados Genéticamente y plantas transgénicas • Bacterias y levaduras transgénicas • Alimentos funcionales
  17. 17.  La biotecnología azul se ocupa de la aplicación de métodos moleculares y biológicos a los organismos marinos y de agua dulce. • Acuicultura • Nuevas fuente • Algología o ficología
  18. 18.  Es la tecnología basada en la biología, a través del empleo de organismos vivos especialmente dedicados al estudio de la vida, la salud, las enfermedades y la muerte del ser humano. Cano, A. (2012). Biotecnología Médica. Recuperado de http://es.scribd.com/doc/42735299/Biotecnologiamedica
  19. 19.  La biotecnología médica implica el arte de ejercer tal conocimiento técnico para: o mantenimiento y recuperación de la salud o el diagnóstico o tratamiento o prevención de las enfermedades Tamayo Sánchez, C.A. (2011, 15 DE JUNIO). Biotecnología. Recuperado de http://es.scribd.com/doc/57953257/Biotecnologia
  20. 20.  La biotecnología médica comenzó por la necesidad del ser humano de: o Conocer y entender los diversos problemas de salud. o Prevenir Biotecnología. (n.d.). AMGEN - Spain. Retrieved November 10, 2012, from http://www.amgen.es/doc3.php?op=profesionales_medicos2&ap=bio
  21. 21. 1. Fabricación de Medicinas o Proteínas que ayudan al cuerpo a pelear contra infecciones y llevan a cabo funciones específicas. o Ej. insulina González, F., & Valenzuela, B. (n.d.). biotecnologia. Scribd. Retrieved November 20, 2012, from http://es.scribd.com/doc/19794025/biotecno
  22. 22. 2. Producción de vacunas: o Consisten únicamente del antígeno, no del virus atenuado. o No pueden transmitir el virus por si mismas.3. Diagnóstico de enfermedades:  Detectar una amplia variedad de enfermedades y condiciones genéticas. - Más rápido - Ej. Pruebas de embarazo
  23. 23. 4. Terapia génica: o Uso de los mismos genes como medicamento para corregir los desórdenes genéticos hereditarios. o Un gen faltante puede ser reemplazado para corregir la causa genética de una enfermedad.
  24. 24.  Detectar y prevenir enfermedades antes de que se manifiesten, gracias a: o La identificación de los genes que intervienen en las enfermedades. o El desarrollo de fármacos que compensen la actividad de los genes alterados. o Se puede determinar la propensión que tiene cada individuo a cada tipo de enfermedad.
  25. 25.  En 1922 se utiliza por primera vez la insulina inyectada. Estas insulinas eran producidas por ganado bovino o porcino. Los pacientes estaban expuestos a efectos segundarios. El costo del producto era alto. El producto era difícil de promover y era costoso.
  26. 26.  En 1982 La FDA aprobó el uso de la insulina proveniente de E. coli. Efectos secundarios más leves. Costo en el mercado relativamente más accesible. Tiene un nivel de producción alto.
  27. 27.  Pseudomonas putida posee una versatilidad metabólica y requiere bajos niveles nutricionales. Gran resistencia a temperaturas altas, pH extremo y a la presencia de toxinas o solventes inhibidores. Bacterias de suelo Gram negativas- capacidad degradadora y es una de las fabricas celulares mas eficientes de varios productos industriales que incluyen químicos sintéticos.
  28. 28.  Bioconversión y degradación de químicos sintéticos. o Biotransformacion – el uso de microorganismos para llevar a cabo una reaccion quimica con el proposito de convertir una sustancia en una quimicamente modificacada.
  29. 29.  P. putida muestra una capacidad natural para tolerar y modificar los compuestos alifáticos, aromáticos y heterocíclicos. o muchos de estos compuestos son utilizados en industrias. Se han identificados distintos plásmidos que brindan los genes para la degradación de tolueno, naftaleno, fenol y otros compuestos.
  30. 30.  Pseudomonas tienen la habilidad de producir polyhydroxyalkanoates o mejor conocido como PHA proveniente del hidrocarbono aromático estireno. Estireno- contaminante ambiental tóxico liberado por industrias o causante de irritaciones en el tracto espinal, debilidad muscular y narcosis en humanos y otros mamíferos El “styrofoam”, conocido comúnmente, es convertido en el comienzo en aceite de estireno el cual luego es introducido a las Pseudomonas putida para crear PHA.
  31. 31.  A diferencia del estireno, el PHA se puede descomponer en agua y suelo. Tiene función en aplicaciones medicas como ingeniería de tejidos, desarrollo de antibióticos y vitaminas. Utensilios plásticos o materiales desechables.
  32. 32. a. Antes de entierro. b. 120 días luego de entierro.
  33. 33.  El término biotecnología se refiere al uso de organismos vivos o sus productos para el mejoramiento de la sociedad humana. Para entender mejor la biotecnología se debe tener un conocimiento general en microbiología, bioquímica, genética, fisiología, cultura animal celular, inmunología, cultura celular de plantas y biología molecular. La biotecnología es esencialmente el producto de interacción entre biología y tecnología.
  34. 34.  La biotecnología hoy en día ha avanzado hasta tal punto que incluye todas las manipulaciones genéticas, técnicas de fusión celular y mejoras en los procesos biotecnológicos antiguos. En fin, La biotecnología es esa ciencia y tecnología que tiene un gran potencial para el bienestar de la humanidad.
  35. 35. Aldridge, S. (2009). The four colors of biotechnology. Phamaceutical Technology Europe. Vol. 21 Issue I, pp. 12-13, 2p. Recuperado de http://web.ebscohost.com/ehost/detail?sid=856e9d32-fe33-4700-ba21- 90868833dc3e%40sessionmgr104&vid=1&hid=111&bdata=JnNpdGU9ZWhvc3QtbGl2ZQ%3d%3d#db=8gh& AN=37289129Amgen. (2012). De la biología a la biotecnología. Recuperado de http://www.amgen.es/doc3.php?op=profesionales_medicos2&ap=biotecnologia&sub=bio3Amgen.(2012).Biotecnología.Recuperado de http://www.amgen.es/doc3.php?op=profesionales_medicos2&ap=biotecnologia&sub=bio1Biotecno.(2012)¿Que es la biotecnologia?. Recuperado de http://www.biotecnosrl.com.ar/biotecnologia.htm Cano, A. (2012). Biotecnología Médica. Recuperado de http://es.scribd.com/doc/42735299/Biotecnologia-medica.
  36. 36. Concepto y Breve Historia de la Biotecnología.(2012) Recuperado de http://www.ing.unlp.edu.ar/produccion/introing/bib/Biotecnologia2.pdfDale, J. & Park, S. (2010). Molecular genetics of bacteria. Great Britain: Wiley-BlackwellFrid, D. 2009. La insulina humana, un medicamento biotecnológico. Tecno Ciencia y Salud. Extraído de http://tecnocienciaysalud.com/insulinaGoeddel, D., Kleid, D., Bolivar, F., Heyneker, H., Yansura, D., Crea, R. et al. (1979). Expression in Escherichia coli of chemically synthesized genes for human insulin, vol. 76 (1), pp. 106-110. Retrieved from http://www.pnas.org/content/76/1/106.full.pdfMoe, G., Bollag, G., & Koshland, D. (1989). Transmembrane signaling by a chimera of Escherichia coli aspartate receptor and the human insulin receptor, vol. 86, pp. 5683-5687. Retrieved from http://www.pnas.org/content/86/15/5683.full.pdf
  37. 37. Rajasekaran, R., Chandrasekaran, R., & Muthuselvam, M. (2008). Microbial biotechnology: Rapid Advances in an area of massive impact. Advanced Biotech 7, 19-25. Recuperado de http://www.advancedbiotech.in/65%20 Microbial%20biotechnology.pdfSarethy, I., Saxena, Y., Kapoor, A., Sharma M., Sharma, S. et al. (2011). Alkaliphilic bacteria: applicationsin industrial biotechnology. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 38, 769-790. Recuperado de Ebsco.Vesely, R. (2010). Getting personal. Advances in biotechnology and the promise of personalized medicine help drive record investment in 2009. Publisher: Crain Communications : Chicago Country of Publication: United State. Modern Healthcare, Vol.40 (5). pp. 26-8. Recuperado de http://web.ebscohost.com/ehost/detail?sid=9631edeb-41bf-4160-abad- d8a1656666e3%40sessionmgr112&vid=1&hid=111&bdata=JnNpdGU9ZWhvc3QtbGl2ZQ%3d%3d# db=cmedm&AN=20198737
  38. 38. ¡Gracias por su atención!

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