Biotecnología Industrial

Qué es la Biotecnología

Chalres Darwin

• Observó que la vida es cambiante

• Propuso la teoría de la Evolución

Mendel

• Determinó la base genética de la vida

Watson y Crick (Wilkins)

• Determinaron la naturaleza molecular de la información Genética

Avances de la Biología

• Nueva Concepción de Biología Celular• El Comienzo de la Comprensión del

Desarrollo embrionario• Desde las Neurociencias hasta el

Pensamiento• Integración de Ciencias

Nueva Concepción de la Célula

• Máquina de máquinas• Complejidad superior

a lo conocido• Regulada por diversas

formas no excluyentes• Concepto de redes• Ejemplo virtual

Desarrollo Embrionario

• Reconocimiento de genes implicados

• Un gen varias funciones

• Homología con otros sistemas modelo

Desde las Neurociencias hasta el Pensamiento

• Se ha empezado a comprender el comportamiento del cerebro

• Existen datos sobre funciones biologicas controladas por genes

Integración de Disciplinas

• Manipulaciones de genes dan lugar a cambios en los ecosistemas.

• Se entiende la ecología en términos moleculares

Nuevas Disciplinas: La Biotecnología

• Se comprende el ser vivo como compuesto de un número indeterminado de reacciones ordenadas.

• Toda la manipulación del potencial celular mediante control molecular puede definirse como biotecnología

• Las manipulaciones mediante técnicas tradicionales no son biotecnología

Nuevos Retos 1

• Detección precoz de enfermedades por análisis de secuencias

• Terapia génica

Nuevos Retos 2

• Capacidad para producir cualquier biomolécula en procesos industriales

• Esto incluiría genes para la terapia génica

Biotecnología

• Cúmulo de técnicas basadas en la manipulación de procesos moleculares y celulares, y su empleo con el objeto de obtener nuevos procesos y productos

Técnicas

• Genómica e Ingeniería Genética• Proteómica o Tecnología de Proteínas• Cultivo de células y producción de

moléculas de ellas• Separación y Purificación de Productos• Tecnología de Biosensores

El Negocio de la Biotecnología

• Ocupa a 2 millones en Europa

• 80% de todas las patentes

• 1283 empresas/327 en bolsa (EEUU)

• Facturan 18600M$ e invierten 10000 M$

Las Técnicas Biotecnológicas

• Clonación de genes• El análisis de la Información Genética (Genómica)• La Proteómica y la Metabolómica• Nuevas técnicas de observación (in vivo)• La Célula como Fábrica• Ejemplos: la insulina, Plantas transgénicas• Nuevas terapias contra el cáncer, Plantas

resistentes a xenobióticos.

Clonación de Genes

• Técnica por la que un gen de un organismo puede ser extraido y manipulado para que se exprese en otro.

• Herramientas: Endonucleasas de Restricción, Ligasas, DNA polimerasas, Transcriptasas inversas….

• Vectores

Clonación de Genes

Endonucleasas de Restricción

Clonación de Genes: Vectores

• Sitios de corte de Endonucleasas de Restricción

• Marcadores de Resistencia

• Región funcional

Ligasas

Detección de la Proteína

• Los anticuerpos son moléculas específicamente diseñadas para reconocer epítopos de proteínas

Detección de la Proteína 2

• La unión de los anticuerpos se emplea para detectar la actividad deseada

La Genómica

• Es la técnica por la que la información genética puede analizarse y proyectarse en función de las proteínas, e incluso su conformación.

Los Chips o Microarrays

• Matrices de segmentos de DNA conocidos, que pueden hibridarse con fragmentos desconocidos de DNA o RNA. La hibridación está asociada a una reacción cromogénica

Microarrays

Proteómica

Metabolómica

Instalaciones Biotecnológicas

Técnicas de Observación in vivoGreen Fluorescent Protein

Aplicaciones de GFP

Observación de Neuronas

Técnicas espectroscópicas

Centros de memoria visual Dispositivo

La Célula como Fábrica

Producción de Insulina

Acción de la Insulina

Estructura de la Insulina

Expresión de Insulina en Bacterias

Aplicaciones en Plantas

La Toxina de BT

Efecto de la toxina de BT

Expresión de la proteína de BT

Efectos de Protección

Salvará la Tecnología al Mundo?

Thomas Robert Malthus

Garret & Mary Hardin