powe point amb contingut de biotecnolodia per 1r i 2n de batxillerat

1. Biotecnologia
BIOTECNOLOGIA

2. En aquesta presentació de :
Biotecnologia i Transgènesi.

3. Continguts
1.Concepte de Biotecnologia i Enginyeria genètica
2.El DNA recombinant.
3.Transgènesi i Organismes modificats
genèticament (OMG)
4.Microorganismes transgènics
5.Animals transgènics
6.Plantes transgèniques
7.Aplicacions de biotecnologia en aliments
8.Ús de microorganismes en processos industrials (
agricultura, alimentació i bioremidiació)

4. 1.Concepte de Biotecnologia
i Enginyeria genètica

5. BIOTECNOLOGIA
TRADICIONAL
conjunt de processos
industrials que utilitzen
organismes biològics.
Són processos
biotecnològics : la
producció de vi, pa
cervesa, iogurt,
formatges…

6. Producció de iogurt
Intervenen bacteris del grup
de Lactobacillus casei i
Streptococcus lactis.
Fermenten la glucosa i
produiexen àcid làctic.
Aquest procés es diu
fermentació làctica.

7. Producció de vi i cervesa.
Procés produit per llevat (
fongs) del gènere
Sccaharomyces.
Transformen els sucres en
àcid pirúvic i aquest en
etanol. Aquest procés
rep el nom de
fermentació alcohòlica i
és la base de la
producció de les
begudes alcohòliques
de fermentació.

8. També intervenen llevats en
l’obtenció de pa.

9. En els últims anys la Biotecnologia, s’ha definit com conjunt
de processos industrials que utilitzen organismes modificats
genèticament.
Per això relacionem la biotecnologia amb l’enginyeria
genètica.
L’enginyeria genètica estudia les tècniques que permeten
modificar els organismes genèticamnet.
BIOTECNOLOGIA MODERNA

10. ENGINYERIA GENÈTICA
conjunt de tècniques i processos que permeten :
- contruir combinacions noves de material hereditari ( biologia
sintètica, bioenginyeria)
- alterar genèticament cèl.lulas i organismes mitjançant
l’eliminació,la introducció o la modificació selectiva de gens
individuals o degrups de gens ( transgènesi)

11. Quins organismes
es poden modificar
genèticament ?

12. Teòricament, es pot modificar qualsevol tipus
d’organisme. Tanmateix, hi ha organismes
on, per la seva morfologia i fisiologia les
modificacions són més fàcils i efectives.
Aus
Primats
Plantes de conreu
Ratolins
Drosophila
Bacteris
Llevats
Altres cèl·lules eucariotes en
cultiu
Organismes difícils de modificar
Organismes fàcils de modificar

13. Quines modificacions
genètiques es poden
fer en els organismes ?

14. Tipus de modificacions genètiques
- Afegir un o més gens (incorporar una característica
biològica)
- Modificar un gen (alterar una característica biològica)
- Eliminar o inactivar un gen (suprimir una característica
biològica)

15. Com es pot
modificar
genèticament un
organisme ?
Cal modificar el seu
DNA, utilitzant el que
anomenem tècnica
del DNA recombinant.
Es necessiten uns enzims
anomenats
ENZIMS DE RESTRICCIÓ (tenen
capacitat de tallar el DNA per
punts determinats )

16. 2. El DNA recombinant.
DNA recombinant és
aquella molècula de DNA
que prové de la unió
artificial de 2 fragments
de DNA.
Per realitzar aquesta
tècnica calen unes
molècules anomenades
ENZIMS DE
RESTRICCIÓ.

17. TECNICA DEL DNA RECOMBINANT
Aquest DNA prové de la
unió del DNA 1 i DNA 2.
És un DNA recombinant.
Els enzims que
“tallen el DNA”
es diuen
ENZIMS DE
RESTRICCIÓ

18. 3. Organismes transgènics
Són aquells organismes que s’han modificat genèticament.
Es pot :
- Incorporar un gen que no tenia
- Eliminar un gen que tenia
- Modificar un gen
Parlarem de :
- Microorganismes transgènics
- Plantes transgèniques
- Animals transgènics

19. 4. MICROORGANISMES
MODIFICATS GENÈTICAMENT
- BACTERI ( cèl·lules procariotes )
- LLEVATS ( cèl·lules eucariotes )

20. Amb quina finalitat es modifiquen
genèticament microorganismes ?
Evidentment per obtenir algun producte
d’interés.

21. Utilitats dels bacteris modificats
genèticament
• Producció de fàrmacs, com antibiòtics, vacunes,
insulina, anticancerígens, etc.
• Producció de plàstics i materials biodegradables.
• Bioremediació reparació de desastres
ecològics,detoxidicació de productes químics, depuració
d’aigües residuals, etc.
• Producció de ferments i additius alimentaris,com enzims
per fer formatge o vitamina C.
• Bacteris fermentadors per accelerar i/o millorar les
qualitats organolèptiques del producte que s’obté.

22. Com es pot fer un
microorganisme
que sigui capaç
de produir un producte
( proteïna) d’interés ?

23. Procediment per obtenir un bacteri transgènic
productor d’una proteïna d’interés.

24. Exemple d’obtenció d’un bacteri
transgènic productor d’insulina

25. Exemple d’obtenció d’un llevat
productor de vacunes

26. Exemples de productes farmacèutics
obtinguts per microorganismes ( o cèl·lules)
Anèmia
Cèl·lules de mamífer
Eritropoetina
1989
Hemofília
Cèl·lules de mamífer
Factor de
coagulacio VIII
1992
Prevenció hepatites
Llevats
Vacuna hepatites B
1986
Nanisme
Bacteris
Cèl·lules de mamífer
Hormona
creixement
1985
Diabetis
Bacteris i llevats
Insulina
1982
Malalia
M,O.
Proteïna
Any

27. Esquema d’obtenció d’un producte

28. 5. ANIMALS
MODIFICATS GENÈTICAMENT

29. UTILITAT :
- Utilització dels animals com models
de malalties humanes.
- Canvis en el creixement i en les
característiques nutritives.
- Obtenció de medicaments

30. Com es pot fer un
animal
modificat
genèticament ?

31. • La introducció de gens
estranys a un animal es
realitza per microinjecció del
gen al zigot.
• Per tant totes les cèl·lules del
nou individu portin incorporat
el gen.
• La tècnica es molt complexa i
fa necessària la fecundació in
vitro.
PROCÉS
D’OBTENCIÓ D’UN
ANIMAL
TRANSGÈNIC

32. Exemples d’utilització d’animals
transgènics
Com a productors de medicaments

33. Exemple : Una vaca productora de llet amb
l’hormona del creixement

34. Exemple : Una vaca productora
de llet amb insulina

35. Exemples d’utilització d’animals
transgènics
com a models per estudiar malalties
humanes

36. Investigadores de la Clínica Mayo han desarrollado una estrategia de
inmunización para combatir el virus de la inmunodeficiencia felina
(VIF), muy similar al que causa el sida en humanos. Para la investigación,
publicada en la revista Nature Methods, médicos, virólogos, veterinarios y
expertos en terapia génica han trabajado con gatos transgénicos a los que
incorporaron proteínas protectoras.
Usando una técnica genética conocida como transgénesis lentiviral
dirigida a los gametos (que por primera vez se ha usado en un mamífero
carnívoro), los investigadores insertaron un gen de los macacos
llamado TRIMCyp, que bloquea la infección del VIF, junto con el gen
GFP de la proteína verde fluorescente. Este último, obtenido de
medusas, hace que los gatos emitan fluorescencia verde bajo los rayos
ultravioleta, de manera que los investigadores pueden comprobar
rápidamente si el gen de resistencia al virus de la inmunodeficiencia se ha
trasplantado con éxito. Como resultado del experimento nacieron varios
gatitos con fluorescencia verde, todos ellos sanos, que además
transmitieron los genes que los protegen del sida a sus descendientes.
Aunque la técnica no se aplicará directamente a los enfermos de sida,
ayudará a desarrollar nuevas terapias génicas eficaces para combatir
esta enfermedad, que cada año mata a millones de personas mueren
cada año a causa del sida. Además, el estudio podría ayudar a conservar
a las 36 especies de felinos salvajes que viven en nuestro planeta,
todas ellas en peligro de extinción.
Un exemple d’utilització d’animals transgènics en medicina

37. Exemples d’utilització d’animals
transgènics per a produir camvis en
el creixement i característiques
nutritives

39. Canvis en el creixement i en les
característiques nutritives.
Truita amb un factor de
creixement.

40. 6. PLANTES
MODIFICADES
GENÈTICAMENT

41. Utilitats de plantes transgèniques
- Resistència a plagues
- Resistència a malalties
- Canvis en la maduració, floració, etc.
- Canvis en la composició alimentària
- Resistència a condicions ambientals
(salinitat, temperatura,
humitat/pluviositat)
- Obtenció de substàncies
farmacològiques

42. Procediment
d’obtenció de
plantes transgèniques.

43. La introducció d’un
gen d’interés en una
planta s’ha de fer als
embrions.
Es pot fer per :
-Partícules d’or cobertes
de DNA.
-Infecció amb un bacteri
(Agrobacterium). En
aquest bacteri
prèviament se la ha
introduit el gen d’interés.

44. ESQUEMA D’ONTENCIÓ DE PLANTES
TRANSGÈNIQUES

45. MECANISMES D’INTRODUCCIÓ DEL GEN D’INTERÉS
EN ELS EMBRIONS DE PLANTES

46. Alguns exemples de plantes
transgèniques
- Arròs daurat
- Blat de moro resisitent a la plaga
del barrinador.

47. Sabeu que és aquest arrós ?
Es coneix com “arrós daurat o arrós d’or”
degut al color que presenta.
És un arròs obtingut per processos de transgènesi.

48. • L'arròs d'or és una varietat d'arròs (Oryza sativa)
produïda a través de la modificació genètica.
• Conté dels precursors del beta-carotè (pro-vitamina A).
• Va ser desenvolupat com a un aliment reforçat per ser
distribuït en àrees on hi ha una mancança de Vitamina A
en la dieta ( països que consumeixen arròs com a
aliment bàsic i tenen falta de altres vegetals que són els
que contenen els precursors d’aquesta vitamina )
Com es va fer ?

49. Com es va fer aquest arrós ?

50. Un altre exemple:
Blat de moro resistent al barrinador
El blat de moro Bt és la varietat de
blat de moro transgènic més
utilitzada.
Té incorporat al geu genoma un gen
procedent del bacteri Bacillus
thuringiensis.
Aquest gen codifica la proteïna Cry
que, quan és ingerida pels insectes
que s’alimenten del blat de moro, els
causa la mort. D’aquesta manera
s’evita l’ús d’insecticides en els
conreus d’aquesta planta.

51. • Estados Unidos autoriza el
cultivo de una nueva patata
transgénica
• La variedad Innate ha sido
diseñada para reducir la
presencia de una substancia
potencialmente cancerígena
que se genera al freír las
patatas normales.
• Grupos ecologistas y de
consumidores alertan que el
gobierno norteamericano no
ha estudiado a fondo la
técnica utilizada para crear la
nueva patata
La empresa responsable del desarrollo
de esta nueva patata modificada
geneticamente, J.R.Simplot Company,
J.R.Simplot Company -uno de los
principales suministradores de patatas
de la cadena McDonalds en Estados
Unidos-, destaca que la principal
característica de Innate es que reduce el
riesgo de formación de acrilamida,
J.R.Simplot Company -uno de los
principales suministradores de patatas
de la cadena McDonalds en Estados
Unidos-, destaca que la principal
característica de Innate es que reduce el
riesgo de formación de acrilamida, un
NOTÍCIA RECENT ( 11-11-14)

52. Una mica de
reflexió…

53. TRANSGÈNICS SÍ,
TRANSGÈNICS NO

54. Quina idea
transmeten
aquestes
imatges ?

55. TRANSGÈNESI EN PLANTES
CRÍTIQUES
• Relatives a la salut:
aparició d’al·lergèncs
• Socials:
qui en són els beneficiaris?
• Ecològiques:
transferència de gens a varietats silvestres
acceleració en l’aparició d’organismes resistents
pèrdua de biodiversitat

56. TRANSGÈNESI EN ANIMALS
CRÍTIQUES
• Utilitzación d’animals en recerca
• Relatives a la salut
aparició d’al.lergencs (?)
perillosos per a la salut (?)
• Socials:
qui en són els beneficiaris? (?)
• Ecològicas:
transferència de gens a varietats silvestres (?)
acceleració en l’aparició d’organismes resistents (?)

57. Aplicacions de la
biotecnologia alimentària :
Aliments funcionals i
Aliments transgènics

58. Aliments funcionals
Els aliments funcionals són aquells que, a més de
proporcionar valor nutritiu (energia, greixos,
sucres, proteïnes, vitamines, minerals, aigua…),
hi afegeixen una funció concreta, com pot ser
millorar la salut i reduir el risc de contraure
malalties.
Poden ser naturals o modificats tecnològicament,
agregant-los components biològicament actius,
com minerals, vitamines, àcids grassos, fibra o
antioxidants.

59. Exemples d'aliments funcionals
Llets fermentades o iogurts, perquè els ferments del iogurt fresc
exerceixen una acció beneficiosa sobre el funcionament i
l'equilibri microbià intestinal (aliment funcional natural).
Fruites seques, perquè el tipus de greixos que contenen
(poliinsaturats) poden prevenir l'aparició de malalties
cardiocirculatòries (aliment funcional natural).
Oli d'oliva, perquè el tipus de greixos predominants
(monoinsaturats) i els antioxidants naturals que conté, prevenen
l'aparició de trastorns de la circulació (aliment funcional natural).
Lactis descremats o amb greixos modificats (omega 3), perquè cal
evitar els greixos continguts a la llet i als productes lactis
(principalment els saturats). El consum de productes descremats
pot millorar la prevenció de malalties cardiovasculars (aliment
funcional modificat).

60. Ús de microorganismes en
processos industrials:
agricultura,
farmàcia,
alimentació i
bioremediació

61. En agricultura :
- Com a bioinsecticides : els microorganismes
infecten els insectes adults o les seves cries i
els maten.
- Blat de moro transgènic
( resistent al barrinador)
- Productes amb millor qualitat : tomàquet que
madura més tard, patata que necessita menys
oli per a fregir…(TRANSGÈNESI)

62. En farmàcia :
- Fongs i bacteris poden produir antibiòtics de
manera natural.
- Bacteris trànsgènics que produiexen insulina,
vacunes…
- Producció de vitamines, enzims…

63. En alimentació :
- Fermentació alcohòlica : obtenció de vi,
cervesa… per part de llevats.
- Fermentació làctica : obtenció de iogurts… per
part de bacteris.
- Obtenció de vitamines i enzims que milloren la
qualitat de l’aliment.
- Obtencio d’aliments funcionals

64. En bioremediació :
Alguns microorganismes són capaços d’utilitzar els
hidrocarburs com a font de matèria orgànica per
al seu metabolisme.
Els microorganismes degraden els hidrocarburs (
petroli…) a CO2.
Això permet la utilització d’aquests microrganismes
quan hi ha vessaments d’aquest productes.

65. The End
Espero que tot hagi quedat clar,
ara només queda estudiar
per a l’examen !!!
MOLTA SORT !