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BIOTECNOLOGÍA
I. Introducción II. Historia de la
Biotecnología III. Concepto de
Biotecnología IV. Ventajas y Problemas de la
Biotecnología V. El funcionamiento molecular de
los seres vivos VI. Algunas aplicaciones
biotecnológicas VII. Cuestiones socioculturales
y éticas
http//www3.usal.es/dbbm/cts/cts.htm
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Motor lineal
- Resistente y de fácil mantenimiento - Diseño
optimizado por pruebas de campo amplísimas -
Basado en el principio de Célula de combustible -
Utiliza combustibles diversos, baratos y fáciles
de obtener - Rápida puesta en marcha (ms) con
baja potencia de standby - Construcción modular
que permite soluciones a medida - Dos tipos de
control Interruptor externo y modo autónomo -
Extras opcionales - Servocontrol integrado -
Generación térmica
Sigue
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- Comestible infinidad de variedades y recetas
4
El Proceso Haber
N2 3H2
2NH3
(Alta temperatura y presión, catalizadores
metálicos)
5
Fijación biológica del nitrógeno
N2 8e- 8H 16ATP 16 H2O
2NH3 H2 16 ADP 16 Pi 16 H
(Temperatura del suelo, presión atmosférica,
enzimas)
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Clonación de un gen
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Formación de la tierra
4600
Ma
Corteza terrestre, oceános
4000
Indicios de fijación biológica de carbono
3800
Primer registro fósil Cianobacterias
3600
Presencia de oxígeno en la atmósfera
2900
Eucariotes
1900
Algas pluricelulares
1000
Fauna de Ediacara
700
Explosión del Cámbrico
600
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Historia de la Biotecnología
- Neolítico Agricultura, Ganadería,
Fermentaciones artesanales
-Neolítico Selección artificial de variedades
- Siglo XIX Naturaleza de las fermentaciones
- Siglo XIX Naturaleza de la herencia biológica
- Siglo XX Enzimas, antibióticos
y fermentaciones industriales, tecnología
enzimática
- Siglo XX Naturaleza química del material
genético ingeniería genética
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Biotecnología concepto y tipos
Utilización de procesos biológicos en la
actividad productiva industrial, de la salud,
etc.
(a) Organismos pluricelulares completos, o sus
poblaciones - Agricultura y Ganadería (b)
Organismos unicelulares en cultivo - Procesos
fermentativos artesanales e industriales
Sigue
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(c) Células individuales aisladas - Técnicas de
reproducción asistida, clonación - Producción de
organismos transgénicos - Producción de
anticuerpos monoclonales - Células inmovilizadas
en procesos industriales (d) Componentes
celulares aislados - Ácidos nucleicos
(Ingeniería Genética) - Proteínas (Tecnología
enzimática, etc.)
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Ventajas de la Biotecnología
1. Bajo consumo energético 2. Facilidad de
acceso a materias primas (producción in situ) 3.
Contrastados y probados a lo largo de toda la
Evolución Biológica 4. Especificidad 5.
Sustentabilidad medioambiental
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Inconvenientes de la Biotecnología
1. Requerimiento de muy alta tecnología y
personal altamente cualificado 2. Inversiones de
alto riesgo 3. Consecuencias biológicas y
medioambientales difícilmente predecibles 4.
Problemas éticos
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Procariotes Eubacterias y Arquebacterias
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Eucariotes Célula tipo
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Evolución por Selección Natural
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Ácido desoxirribo- nucleico, DNA
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Lenguaje DNA
Cuatro letras A, T, G, C (que representan a los
cuatro nucleótidos)
1 gacaccatcg aatggcgcaa aacctttcgc ggtatggcat
gatagcgccc ggaagagagt 61 caattcaggg tggtgaatgt
gaaaccagta acgttatacg atgtcgcaga gtatgccggt 121
gtctcttatc agaccgtttc ccgcgtggtg aaccaggcca
gccacgtttc tgcgaaaacg 181 cgggaaaaag tggaagcggc
gatggcggag ctgaattaca ttcccaaccg cgtggcacaa 241
caactggcgg gcaaacagtc gttgctgatt ggcgttgcca
cctccagtct ggccctgcac 301 gcgccgtcgc aaattgtcgc
ggcgattaaa tctcgcgccg atcaactggg tgccagcgtg 361
gtggtgtcga tggtagaacg aagcggcgtc gaagcctgta
aagcggcggt gcacaatctt 421 ctcgcgcaac gcgtcagtgg
gctgatcatt aactatccgc tggatgacca ggatgccatt 481
gctgtggaag ctgcctgcac taatgttccg gcgttatttc
ttgatgtctc tgaccagaca 541 cccatcaaca gtattatttt
ctcccatgaa gacggtacgc gactgggcgt ggagcatctg 601
gtcgcattgg gtcaccagca aatcgcgctg ttagcgggcc
cattaagttc tgtctcggcg 661 cgtctgcgtc tggctggctg
gcataaatat ctcactcgca atcaaattca gccgatagcg 721
gaacgggaag gcgactggag tgccatgtcc ggttttcaac
aaaccatgca aatgctgaat 781 gagggcatcg ttcccactgc
gatgctggtt gccaacgatc agatggcgct gggcgcaatg 841
cgcgccatta ccgagtccgg gctgcgcgtt ggtgcggata
tctcggtagt gggatacgac 901 gataccgaag acagctcatg
ttatatcccg ccgtcaacca ccatcaaaca ggattttcgc 961
ctgctggggc aaaccagcgt ggaccgcttg ctgcaactct
ctcagggcca ggcggtgaag
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El Dogma Central
DNA
RNA
Proteína
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Lenguaje Proteína
20 letras (todas las del alfabeto excepto B, J,
O, U, X y Z) que representan a los 20
aminoácidos Tres letras en lenguaje DNA se
traducen a una letra en lenguaje proteína
MTMITDSLAVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASWRNSEEARTREQWI
MNCCPPTL TDRPSQQLRSLNGEWRFAWFPAPEAVPESWLECDLPEADTV
VVPSNWQMHGYDAPIYT NVTYPITVNPPFVPTENPTGCYSLTFNVDESW
LQEGQTRIIFDGVNSAFHLWCNGRWL GYGQDSRLPSEFDLSAFLRAGEN
RLAVMVLRWSDGSYLEDQDMWRMSGIFRDVSLLHK PTTQISDFHVATRF
NDDFSRAVLEAEVQMCGELRDYLRVTVSLWQGETQVASGTAPFG GEIID
ERGGYADRVTLRLNVENPKLWSAEIPNLYRAVVELHTADGTLIEAEACDV
GFR EVRIENGLLLLNGKPLLIRGVNRHEHHPLHGQVMDEQTMVQDILLM
KQNNFNAVRCSH
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Proteínas Estructura 3D de Mioglobina
21
Modelo de Interacción Estereoquímica
Centro activo de la aldolasa
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Antivíricos
Acctimmune (gamma interferon) Genentech,
Inc. Autorizado el uso en Enfermedad Crónica
Granulomatosa Alferon N Interferon Sciences,
Inc. Autorizado el uso en papiloma
genital Engerix-B SmithKline Beecham Autorizado
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 B
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Terapia sustitutiva en enfermedades hereditarias
Adagen (adenosine deaminase) Enzon,
Inc. Autorizado su uso pediátrico en
inmunodeficiencias congénitas. Betaseron
(recombinant interferon beta 1-B) Berlex
Laboratories/Chiron Corp. Autorizado en el
tratamiento de esclerosis múltiple 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 quística
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Cáncer y Leucemia
Leukine (yeast-derived GM-CSF) Immunex
Corp. Autorizado en transplante autólogo de
médula ósea Neupogen Amgen Ltd. Autorizado en
neutropenias yatrogénicas Oncaspar
(pegaspargase) Enzone/Rhone-Poulenc
Rorer Autorizado en leucemia linfoide
crónica Proleukin, IL-2 Chiron Corp. Autorizado
su uso en carcinoma renal Roferon-A (recombinant
alfa-interferon) Hoffman-La Roche Autorizado
para leucemias y sarcoma de Kaposi asociado al
SIDA
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Fibrinolíticos
Activase (recombinant alteplase) Genentech,
Inc. Autorizado en infarto de miocardio y embolia
pulmonar
Eritropoyetina
Epogen (epoetin alfa) Amgen Ltd. Autorizado para
anemias asociadas a insuficiencia renal y
pacientes de SIDA tratados con Retrovir Procrit
(epoetin alfa) Ortho Biotech Autorizado para
anemias asociadas a insuficiencia renal y
pacientes de SIDA tratados con Retrovir
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Hormona del crecimiento
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 crecimiento
Insulina
Humulin (recombinant human insulin) Eli Lilly
Co. Autorizado en el tratamiento de la diabetes
Factor VIII (Factor antihemofílico A)
KoGENate (antihemophiliac factor) Miles,
Inc. Autorizado para uso en Hemofilia
A Recombinate rAHF (recombinant antihemophiliac
factor) Baxter Healthcare Autorizado para el uso
en hemofilia A (obtenido por ingeniería genética)
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(No Transcript)
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Algunas aplicaciones de la Biotecnología, 1
- Bancos de secuencias de DNA y Proteínas -
Secuenciación de genomas completos -
Aplicaciones forenses - Aplicaciones
diagnósticas - Terapia génica
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Algunas aplicaciones de la Biotecnología, 2
- Nuevos tipos de alimentos - Control
medioambiental - Resistencia a plagas y
enfermedades - Aclimatación vegetal -
Reproducción monocelular en vegetales
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Algunas aplicaciones de la Biotecnología, 3
- Procesos industriales enzimáticos
Industrias del almidón Detergentes
Industrias lácteas Industrias de la fruta
Antibióticos - Biosensores y biochips
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Biosensores
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Cuestiones socioculturales y éticas planteadas
por la Biotecnología
- Los medios de comunicación - Polémica sobre
organismos transgénicos - El Ciudadano y el
Científico - La epidemia de SIDA - La
preocupación medioambiental - Los
fundamentalismos en auge - Nuevos problemas no
previstos