BIOTECNOLOGAI. Introduccin

II. Historia de la Biotecnologa

III. Concepto de Biotecnologa

IV. Ventajas y Problemas de la Biotecnologa

V. El funcionamiento molecular de los seres vivos

VI. Algunas aplicaciones biotecnolgicas

VII. Cuestiones socioculturales y ticashttp://www3.usal.es/dbbm/cts/cts.htm

Motor lineal- Resistente y de fcil mantenimiento- Diseo optimizado por pruebas de campo amplsimas- Basado en el principio de Clula de combustible- Utiliza combustibles diversos, baratos y fciles de obtener- Rpida puesta en marcha (ms) con baja potencia de standby- Construccin modular que permite soluciones a medida- Dos tipos de control: Interruptor externo y modo autnomo- Extras opcionales:- Servocontrol integrado- Generacin trmicaSigue

- Comestible: infinidad de variedades y recetas

El Proceso HaberN2 + 3H22NH3(Alta temperatura y presin, catalizadores metlicos)

Fijacin biolgica del nitrgenoN2 + 8e- + 8H+ + 16ATP + 16 H2O2NH3 + H2 +16 ADP + 16 Pi + 16 H+(Temperatura del suelo, presin atmosfrica, enzimas)

Clonacinde un gen

Formacin de la tierraCorteza terrestre, ocenosIndicios de fijacin biolgica de carbonoPrimer registro fsil: CianobacteriasPresencia de oxgeno en la atmsferaEucariotesAlgas pluricelularesFauna de EdiacaraExplosin del CmbricoMa4600400038003600290019001000700600

Historia de la Biotecnologa- Neoltico: Agricultura, Ganadera, Fermentaciones artesanales- Siglo XIX: Naturaleza de las fermentaciones- Siglo XX: Enzimas, antibiticos yfermentaciones industriales,tecnologa enzimtica-Neoltico: Seleccin artificial de variedades- Siglo XIX: Naturaleza de la herencia biolgica- Siglo XX: Naturaleza qumica del material gentico; ingeniera gentica

Biotecnologa: concepto y tipos(a) Organismos pluricelulares completos, o sus poblaciones

- Agricultura y Ganadera

(b) Organismos unicelulares en cultivo

- Procesos fermentativos: artesanales e industrialesUtilizacin de procesos biolgicos enla actividad productiva: industrial, de la salud, etc.Sigue

(c) Clulas individuales aisladas

- Tcnicas de reproduccin asistida, clonacin- Produccin de organismos transgnicos- Produccin de anticuerpos monoclonales- Clulas inmovilizadas en procesos industriales

(d) Componentes celulares aislados

- cidos nucleicos (Ingeniera Gentica)- Protenas (Tecnologa enzimtica, etc.)

Ventajas de la Biotecnologa1. Bajo consumo energtico

2. Facilidad de acceso a materias primas (produccin in situ)

3. Contrastados y probados a lo largo de toda la Evolucin Biolgica

4. Especificidad

5. Sustentabilidad medioambiental

Inconvenientes de la Biotecnologa1. Requerimiento de muy alta tecnologa y personal altamente cualificado

2. Inversiones de alto riesgo

3. Consecuencias biolgicas y medioambientales difcilmente predecibles

4. Problemas ticos

Procariotes: Eubacterias y Arquebacterias

Eucariotes:

Clula tipo

Evolucin por Seleccin Natural

cido desoxirribo-nucleico, DNA

1 gacaccatcg aatggcgcaa aacctttcgc ggtatggcat gatagcgccc ggaagagagt61 caattcaggg tggtgaatgt gaaaccagta acgttatacg atgtcgcaga gtatgccggt121 gtctcttatc agaccgtttc ccgcgtggtg aaccaggcca gccacgtttc tgcgaaaacg181 cgggaaaaag tggaagcggc gatggcggag ctgaattaca ttcccaaccg cgtggcacaa241 caactggcgg gcaaacagtc gttgctgatt ggcgttgcca cctccagtct ggccctgcac301 gcgccgtcgc aaattgtcgc ggcgattaaa tctcgcgccg atcaactggg tgccagcgtg361 gtggtgtcga tggtagaacg aagcggcgtc gaagcctgta aagcggcggt gcacaatctt421 ctcgcgcaac gcgtcagtgg gctgatcatt aactatccgc tggatgacca ggatgccatt481 gctgtggaag ctgcctgcac taatgttccg gcgttatttc ttgatgtctc tgaccagaca541 cccatcaaca gtattatttt ctcccatgaa gacggtacgc gactgggcgt ggagcatctg601 gtcgcattgg gtcaccagca aatcgcgctg ttagcgggcc cattaagttc tgtctcggcg661 cgtctgcgtc tggctggctg gcataaatat ctcactcgca atcaaattca gccgatagcg721 gaacgggaag gcgactggag tgccatgtcc ggttttcaac aaaccatgca aatgctgaat781 gagggcatcg ttcccactgc gatgctggtt gccaacgatc agatggcgct gggcgcaatg841 cgcgccatta ccgagtccgg gctgcgcgtt ggtgcggata tctcggtagt gggatacgac901 gataccgaag acagctcatg ttatatcccg ccgtcaacca ccatcaaaca ggattttcgc961 ctgctggggc aaaccagcgt ggaccgcttg ctgcaactct ctcagggcca ggcggtgaag Lenguaje DNACuatro letras: A, T, G, C (que representan a los cuatro nucletidos)

El Dogma CentralDNARNAProtena

MTMITDSLAVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASWRNSEEARTREQWIMNCCPPTLTDRPSQQLRSLNGEWRFAWFPAPEAVPESWLECDLPEADTVVVPSNWQMHGYDAPIYTNVTYPITVNPPFVPTENPTGCYSLTFNVDESWLQEGQTRIIFDGVNSAFHLWCNGRWLGYGQDSRLPSEFDLSAFLRAGENRLAVMVLRWSDGSYLEDQDMWRMSGIFRDVSLLHKPTTQISDFHVATRFNDDFSRAVLEAEVQMCGELRDYLRVTVSLWQGETQVASGTAPFGGEIIDERGGYADRVTLRLNVENPKLWSAEIPNLYRAVVELHTADGTLIEAEACDVGFREVRIENGLLLLNGKPLLIRGVNRHEHHPLHGQVMDEQTMVQDILLMKQNNFNAVRCSH Lenguaje Protena20 letras (todas las del alfabeto excepto B, J, O, U, X y Z) que representan a los 20 aminocidos

Tres letras en lenguaje DNA se traducen a una letra en lenguaje protena

Protenas:

Estructura 3D deMioglobina

Modelo de Interaccin EstereoqumicaCentro activo de la aldolasa

Acctimmune (gamma interferon) Genentech, Inc.Autorizado el uso en Enfermedad Crnica Granulomatosa

Alferon N Interferon Sciences, Inc.Autorizado el uso en papiloma genital

Engerix-B SmithKline BeechamAutorizado como vacuna contra hepatitis B

Intron A (alpha-interferon) Schering-Plough Corp.Autorizado en leucemias, verrugas genitales, sarcoma de Kaposi-SIDA, hepatitis B y hepatitis no-A no-B

Recombivax HB Merck & Co.Autorizado como vacuna preventiva de hepatitis BAntivricos

Adagen (adenosine deaminase) Enzon, Inc.Autorizado su uso peditrico en inmunodeficiencias congnitas.

Betaseron (recombinant interferon beta 1-B) Berlex Laboratories/Chiron Corp.Autorizado en el tratamiento de esclerosis mltiple

Ceredase (alglucerase) Genzyme Corp.Autorizado su empleo en enfermedad de Gaucher tipo 1

Cerezyme (imiglucerase) Genzyme Corp.Autorizado su empleo en enfermedad de Gaucher tipo 1

Pulmozyme (Dnase) Genentech, Inc.Autorizado su empleo en fibrosis qusticaTerapia sustitutiva en enfermedades hereditarias

Leukine (yeast-derived GM-CSF) Immunex Corp.Autorizado en transplante autlogo de mdula sea

Neupogen Amgen Ltd.Autorizado en neutropenias yatrognicas

Oncaspar (pegaspargase) Enzone/RhonePoulenc RorerAutorizado en leucemia linfoide crnica

Proleukin, IL-2 Chiron Corp.Autorizado su uso en carcinoma renal

Roferon-A (recombinant alfa-interferon) Hoffman-La RocheAutorizado para leucemias y sarcoma de Kaposi asociado al SIDACncer y Leucemia

Activase (recombinant alteplase) Genentech, Inc.Autorizado en infarto de miocardio y embolia pulmonarFibrinolticosEpogen (epoetin alfa) Amgen Ltd.Autorizado para anemias asociadas a insuficiencia renal y pacientes de SIDA tratados con Retrovir

Procrit (epoetin alfa) Ortho BiotechAutorizado para anemias asociadas a insuficiencia renal y pacientes de SIDA tratados con RetrovirEritropoyetina

KoGENate (antihemophiliac factor) Miles, Inc.Autorizado para uso en Hemofilia A

Recombinate rAHF (recombinant antihemophiliac factor) Baxter HealthcareAutorizado para el uso en hemofilia A (obtenido por ingeniera gentica)Humatrope (somatropin) Eli Lilly & Co.Autorizado para el tratamiento de insuficiencia en hormona de crecimiento

Protropin (somatrem) Genentech, Inc.Autorizado para el tratamiento de insuficiencia en hormona de crecimientoHumulin (recombinant human insulin) Eli Lilly & Co.Autorizado en el tratamiento de la diabetesHormona del crecimientoInsulinaFactor VIII (Factor antihemoflico A)

Algunas aplicaciones de la Biotecnologa, 1- Bancos de secuencias de DNA y Protenas

- Secuenciacin de genomas completos

- Aplicaciones forenses

- Aplicaciones diagnsticas

- Terapia gnica

Algunas aplicaciones de la Biotecnologa, 2- Nuevos tipos de alimentos

- Control medioambiental

- Resistencia a plagas y enfermedades

- Aclimatacin vegetal

- Reproduccin monocelular en vegetales

Algunas aplicaciones de la Biotecnologa, 3- Procesos industriales enzimticos:

* Industrias del almidn* Detergentes* Industrias lcteas* Industrias de la fruta* Antibiticos

- Biosensores y biochips

Biosensores

Cuestiones socioculturales y ticasplanteadas por la Biotecnologa- Los medios de comunicacin

- Polmica sobre organismos transgnicos

- El Ciudadano y el Cientfico

- La epidemia de SIDA

- La preocupacin medioambiental

- Los fundamentalismos en auge

- Nuevos problemas no previstos