Síntesis de Productos comerciales por organismos

recombinantes

Insecticidas Microbianos

�  Pesticidas bacteriano natural para evitar los daños de los insectos.

�  La Bacillus thuringiensis (Bt), que se registró como pesticida para las plantas en 1961, produce una proteína cristalizada que elimina a insectos y larvas.

�  (Disperción de las esporas de las bacterias como mecanismo de protección de cultivos)

�  Esparción de los genes de Bt. Las plantas que contienen el gen de la toxina Bt poseen una defensa contra determinados insectos.

�  Pesticidas han sido introducido en el tabaco, el tomate, el maíz y el algodón.

�  El uso del gen Bt es una de las historias más exitosas de la biotecnología (controversia)

�  Se conoce que en grandes cantidades las toxinas producida por la B. thuringiensis es perjudicial a las mariposas.

Almacenamiento seguro

�  La biotecnología ofrece una solución al crear maíz transgénico que expresa avidina, una proteína que se encuentra en la clara de huevo y es muy resistente a las plagas durante el almacenamiento.

�  El mecanismo es que la proteína bloquea la disponibilidad de la biotina, una vitamina que los insectos necesitan para crecer.

Resistencia a los herbicidas

�  Problema con herbicidas, eliminan las malas hierbas, destruyen también las plantas deseables.

�  Los cultivos pueden modificarse genéticamente para ser resistentes a los herbicidas comunes como el glifosfato. Este herbicida funciona bloqueando una enzima necesaria para la fotosíntesis.

�  Creación de cultivos transgénicos que producen una enzima alternativa.

Las enzimas

�  Los fabricantes también se benefician de las proteínas obtenidas por ingeniería genética.

�  Las enzimas sirven para: �  Mejorar eficacia de detergentes �  Incrementar el flujo en las perforaciones petrolíferas �  Mejorar la limpieza de los lentes de contacto.

Enzimas Aplicación

Amilasas Digerir almidón en fermentación y procesamiento

Proteasas Digerir enzimas para detergentes

Lipasas Digerir lípidos en productos grasos de origen vegetal y animal

Pectinas Digerir enzimas del zumo/ pulpa de la fruta

Lactasa Digerir azúcar de la leche

Glucosa isomerasa Producir jarabes con alto contenido de fructosa

Celulasa/hemicelulasas Producción de cerveza

Peniciina acilasa Producir penicilina

Proteínas terapéuticas

�  El desarrollo de la tecnología de DNA recombinante permitió rápidamente utilizar las bacterias pera fabricar medicamentos como las proteínas terapéuticas.

Antibióticos

�  Sustancias producidas por microorganismos que impiden el crecimiento de otros microorganismos.

�  La pencilina fue el primer antibiótico utilizado a gran escala en humanos.

�  Problema de resistencia

�  Necesidad de buscar nuevas alternativas �  Otras fuentes de aislación

Aplicaciones médicas

�  Las proteínas biológicas han revolucionado la atención sanitaria y las industrias farmacéuticas.

�  Muchas enfermedades pueden tratarse administrando las proteínas que faltan. �  Diabetes-Insulina �  Enfermedad de Gaucher- Tratamiento consiste en el

remplazo de la enzima que falta. �  Mutación provoca acumulación de grasa en el organismo

(planta de tabaco modificada genéticamente)

Nutracéutico

�  Un suplemento dietético, presentado en una matriz no alimenticia (píldoras, cápsulas, polvo, etc.), de una sustancia natural bioactiva concentrada presente usualmente en los alimentos y que, tomada en dosis superior a la existente en esos alimentos, presumiblemente, tiene un efecto favorable sobre la salud, mayor que el que podría tener el alimento normal.

�  Se diferencian de los medicamentos en que tienen un origen biológico natural.

Vacunas

�  ¿Qué es una vacuna?

�  ¿Cómo se producen?

�  ¿Como los avances tecnológicos han ayudado al desarrollo de una vacuna?

Vacunas

�  Se desarrolla a partir de experimentos con la viruela.

�  Las vacunas son partes de un patógeno u organismos completos que pueden ser administrados a humanos o animales por vía oral o por medio de una inyección que estimule el sistema inmune contra la infección provocada por esos patógenos.

Vacunas recombinantes

�  Vacuna contra la Hepatitis B, los científicos clonaron los genes para las proteínas en la superficie externa del virus para obtener plásmidos.

�  Las levaduras transformadas por los plásmidos se usan para expresar grandes cantidades de proteínas virales como proteínas de fusión que son purificadas y usadas para crear la vacunas.

�  Gardasil, vacuna recombinante de subunidad contra el cáncer cervical y la primera vacuna contra el cáncer aprobada por la FDA. Cepas del virus del papiloma humano (HPV).