UNIDAD 6

GENES Y BIOTECNOLOGÍA

ÍNDICE

• ¿QUÉ ENTENDEMOS POR BIOTECNOLOGÍA?

• EL DESARROLLO DE LA BIOTECNOLOGíA MODERNA

• AVANCES EN CULTIVOS DE MICROORGANISMOS Y EN CULTIVOS CELULARES

• LA INGENIERÍA GENÉTICA

• LOGROS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

• PRODUCCIÓN DE FÁRMACOS BIOTECNOLÓGICOS

• ALIMENTOS OBTENIDOS POR PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS

• BIOTECNOLOGÍA Y SALUD HUMANA

• ENLACES

Unidad 6.

Genes y biotecnología

biotecnología industrial o biotecnología blanca

Aplicada a los procesos industriales, utiliza bacterias, hongos y levaduras como fábricas celulares o bien enzimas como catalizadores para producir productos como antibióticos, vitaminas y bioplásticos, o para participar en procesos de obtención de energía sostenible y reducción de contaminación.

biotecnología agroalimentaria o biotecnología verde

Aplicada a los distintos procesos agroalimentarios, ofreciendo nuevas tecnologías para los cultivos de plantas con nuevas propiedades y menor impacto en el medio ambiente.

biotecnología de la salud o biotecnología roja

Aplicada al mundo médico, con el objetivo de desarrollar nuevos fármacos y también ofrecer nuevas posibilidades para las enfermedades genéticas. Ejemplos: desarrollo de vacunas, de diagnósticos y terapias regenerativas.

Entendemos por biotecnología el uso de organismos vivos, ya sean plantas, animales o microorganismos, para la producción o modificación de productos o procesos para usos específicos.

¿QUÉ ENTENDEMOS POR BIOTECNOLOGÍA?

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Genes y biotecnología

avances que nos han llevado hasta la biotecnología moderna

avances en cultivos de microorganismos

Desde el conocimiento y caracterización de los seres vivos hasta los experimentos en cultivos celulares.

avances en cultivos celulares

Tanto células vegetales como animales, incluidas las células humanas.

avances en el material genético

Desde el conocimiento del ADN hasta el codificación y estudio de su manipulación, modificación y transferencia.

EL DESARROLLO DE LA BIOTECNOLOGíA MODERNA

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Genes y biotecnología

AVANCES EN CULTIVOS DE MICROORGANISMOS Y EN CULTIVOS CELULARES

cultivos de microorganismos cultivos celulares

1684: Antoine van Leeuwenhoek realiza la primera observación de bacterias.

1857: Louis Pasteur demuestra la no existencia de la generación espontánea e identifica a los microorganismos como responsables de la fermentación.

1897: Edward Buchner descubre los motivos de la fermentación.

Desarrollo de las técnicas para aislar los microorganismos, de identificación y de hacer cultivos en el laboratorio en condiciones estériles.

Cultivos en bioreactor de bacterias y hongos.

1951: Se consigue aislar y hacer crecer en cultivo la primera línea de células humanas (células cancerosas HeLa).

1978: Nacimiento de la primera niña en fecundación in vitro.

1981: Identificación y primer aislamiento de células madre embrionarias de ratones.

1998: Primer cultivo de células madre embrionarias humanas.

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Genes y biotecnología

LA INGENIERÍA GENÉTICA

Entendemos por ingeniería genética la formación in vitro de una nueva combinación de material genético que puede transferirse dentro de un organismo receptor mediante la inserción de este ADN de interés en un vector. El ADN híbrido (recombinado) en este nuevo organismo se puede multiplicar, propagar y, si es necesario, expresar.

Los vectores más habituales son:

plasmidios virus

Son moléculas de ADN capaces de replicarse y transcribirse independientemente del ADN del cromosoma del nuevo organismo.

Insertan información genética al nuevo organismo mediante su proceso de infección.

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Genes y biotecnología

LOGROS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

1982 Se aprueba el primer fármaco obtenido por la ingeniería genética. Era la insulina humana, comercializada con el nombre de Humulina.

Se crea el primer animal transgénico. Es un ratón que incorpora diversas copias del gen que codifica la hormona de crecimiento de la rata. Seguidamente, se desarrolla el primer cultivo transgénico, una planta de tabaco tolerante a herbicida.

1996 Nace la oveja Dolly. El grupo de investigadores de Ian Wilmut, del Instituto Roslin, en Edimburgo (Escocia), consiguió clonar el primer animal mediante la técnica de clonación por transferencia nuclear.

1995 -2000

Se secuencian totalmente los primeros genomas de diferentes organismos. El año 1995, se publica la primera secuencia completa de un organismo procariota; el año 1996, la primera secuencia de un organismo eucariota; y el año 2000, la del primer animal y la de la primera planta.

2004 Se obtienen los primeros embriones humanos mediante la técnica de la transferencia nuclear. Pero no se permitió que los embriones prosperasen para clonar humanos por respeto a la dignidad humana.

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Genes y biotecnología

PRODUCCIÓN DE FÁRMACOS BIOTECNOLÓGICOS

Fármacos destacados producidos por biotecnología

molécula sintetizada enfermedad que se quiere tratar

organismo productor

insulina diabetes mellitus E. coli / llevats

hormona del crecimiento Retardo en el crecimiento E. coli

activador del plasminógeno

infarto de miocardio E. coli

interferón alfa hepatitis B y C E. coli

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Genes y biotecnología

alimentos componentes de los alimentos

Alimentos vegetales y animales que provienen de procesos biotecnológicos tradicionales.

Alimentos fermentados por levaduras, hongos y bacterias.

Alimentos transgénicos. Por ingeniería genética, se ha suprimido o modificado un gen o se ha introducido un gen de otro organismo.

Enzimas que son utilizadas en la industria alimentaria de origen animal, vegetal y microbiano.

Aditivos alimentarios que se añaden a los alimentos para mejorar las propiedades físicas, de gusto o de conservación.

ALIMENTOS OBTENIDOS POR PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS

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Genes y biotecnología

aplicaciones biotecnológicas referidas a la salud humana

reproducción asistida proyecto genoma humano clonación

• fecundación in vitro

• inseminación artificial

• diagnósticos

• terapia farmacológica

• terapia génica

• reproductiva

• terapéutica

BIOTECNOLOGÍA Y SALUD HUMANA

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Genes y biotecnología

ENLACES

• Introducción a la biotecnología

• Genética

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Genes y biotecnología

CRÉDITOS

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Coordinación y contenidos multimediaOriol de BolósElena Vinent

Guiones de las unidades digitalesAlicia Cañellas

FotografíasArchivo Hermes

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