17 Microorganismos: enfermedades y biotecnología ESQUEMA NOTICIA INICIAL ESQUEMA RECURSOS

Noticia inicial Diario de la Ciencia Un grupo de investigadores analiza las interacciones de los microorganismos con el ser humano Institutos Nacionales de la Salud en EE UU han anunciado, a mediados de 2008, el lanzamiento oficial del Proyecto del Microbioma Humano, que permitirá entender mejor las interacciones entre el cuerpo humano y los microorganismos que viven de él. El microbioma humano es el conjunto de los genomas de todos los microorganismos presentes en el cuerpo humano. Actualmente, este microbioma está prácticamente inexplorado, se desconocen entre el 60 y el 80 % de las bacterias que conviven con el ser humano, principalmente debido a que no se pueden cultivar en el laboratorio para estudiarlas. Por tanto, se ignora en gran medida cómo interactúan los microorganismos con el cuerpo humano para preservar nuestra salud o para provocar enfermedades. Los científicos responsables del proyecto han afirmado que su objetivo consiste en aumentar nuestros conocimientos acerca de estos mecanismos y transformar los enfoques con los que se entiende la salud humana, así como la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de una amplia gama de enfermedades. Los investigadores tomarán muestras de voluntarios humanos sanos y de voluntarios con enfermedades específicas, en concreto de cinco regiones del cuerpo habitadas por comunidades microbianas: el tracto digestivo, la boca, la piel, la nariz y el tracto urogenital de las mujeres. Posteriormente, gracias al empleo de nuevas tecnologías, se caracterizarán las comunidades presentes en las muestras hasta completar una colección que sumará al menos unos mil genomas microbianos. La información resultante permitirá a los expertos conocer qué papel juegan estos microorganismos en nuestro cuerpo y asociar la relación entre los cambios en el microbioma presente en un sitio particular del cuerpo y una enfermedad específica.

Microorganismos: enfermedades y biotecnología Esquema Microorganismos: enfermedades y biotecnología Los microorganismos patógenos La biotecnología microbiana Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos Las enfermedades infecciosas Estudio y control de microorganismos Producción de antibióticos Ciclo del carbono Ciclo del azufre Ciclo de Entamoeba histolytica Fermentaciones Ciclo del nitrógeno Control de plagas Ciclo de Plasmodium Alimentación Ciclo del fósforo Ingeniería genética

Recursos para la explicación de la unidad Los microorganismos patógenos Las enfermedades infecciosas Ciclo de Entamoeba histolytica Ciclo de Plasmodium Estudio y control de microorganismos La biotecnología microbiana Producción de antibióticos Fermentaciones Control de plagas Alimentación Ingeniería genética Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos El ciclo del carbono El ciclo del azufre El ciclo del nitrógeno El ciclo del fósforo

Los microorganismos patógenos Vector (insecto) Bacterias que producen hialuronidasa Estafilococo Disminución de la cohesión entre las células Fibrinógeno transformado en fibrina

Las enfermedades infecciosas Enfermedades transmitidas por contacto directo Rabia Tétanos Dermatomicosis Enfermedades transmitidas a través del aire Resfriado común Gripe Sarampión Paperas Enfermedades transmitidas por vía sexual Sida Herpes genital Hepatitis B Gonorrea Sífilis Candidiasis vaginal Tricomoniasis Enfermedades transmitidas por el agua o los alimentos Disentería amebiana Poliomielitis Botulismo Salmonelosis Hepatitis A Enfermedades transmitidas por animales Disentería amebiana Poliomielitis Botulismo Salmonelosis Hepatitis A VER ENFERMEDADES MICROBIANAS LAS LUPAS AMPLÍAN LAS IMÁGENES

Las enfermedades infecciosas VOLVER Las enfermedades infecciosas

Las enfermedades infecciosas VOLVER Las enfermedades infecciosas Agua contaminada Quiste multinucleado Desenquistamiento de la ameba Formación de amebas que pasan al intestino grueso Las amebas fagocitan glóbulos rojos Ameba en estado prequístico Quiste multinucleado Quiste

Las enfermedades infecciosas VOLVER Las enfermedades infecciosas 3 1 2 4 7 6 5 1. Un mosquito infectado, introduce esporozoitos en una persona. 3. En las células del hígado se forman merozoitos del protozoo. 5. Se forman gametocitos masculinos y femeninos. 7. En el estómago del mosquito se forma un quiste con esporozoides que pasan a su saliva y puede infectar a otra persona. 6. Un mosquito que pica a una persona infectada se lleva los gametocitos. 2. Los esporozoitos pasan a las células del hígado. 4. Los merozoitos invaden los glóbulos rojos.

Las enfermedades infecciosas VOLVER Las enfermedades infecciosas

Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano Estudio y control de microorganismos 1 2 3 4 Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano Tiempo de incubación en minutos Logaritmo del número de células viables VER AUTOCLAVE VER PRUEBA DE DIFUSIÓN HAZ CLIC EN CADA FASE 1. Fase de latencia 2. Fase exponencial 3. Fase estacionaria 4. Fase de muerte

Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano PARAR Estudio y control de microorganismos Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano VER AUTOCLAVE 2 3 4 VER PRUEBA DE DIFUSIÓN Logaritmo del número de células viables 1 Tiempo de incubación en minutos HAZ CLIC EN CADA FASE 1. Fase de latencia 2. Fase exponencial 3. Fase estacionaria 4. Fase de muerte

Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano PARAR Estudio y control de microorganismos Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano VER AUTOCLAVE 2 3 4 VER PRUEBA DE DIFUSIÓN Logaritmo del número de células viables 1 Tiempo de incubación en minutos HAZ CLIC EN CADA FASE 1. Fase de latencia 2. Fase exponencial 3. Fase estacionaria 4. Fase de muerte

Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano PARAR Estudio y control de microorganismos Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano VER AUTOCLAVE 2 3 4 VER PRUEBA DE DIFUSIÓN Logaritmo del número de células viables 1 Tiempo de incubación en minutos HAZ CLIC EN CADA FASE 1. Fase de latencia 2. Fase exponencial 3. Fase estacionaria 4. Fase de muerte

Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano PARAR Estudio y control de microorganismos Curva de crecimiento de un cultivo bacteriano VER AUTOCLAVE 2 3 4 VER PRUEBA DE DIFUSIÓN Logaritmo del número de células viables 1 Tiempo de incubación en minutos HAZ CLIC EN CADA FASE 1. Fase de latencia 2. Fase exponencial 3. Fase estacionaria 4. Fase de muerte

Estudio y control de microorganismos VOLVER Estudio y control de microorganismos Indicador de presión Cámara Puerta Corriente de aire Salida al exterior Termómetro Muestras para esterilizar Flujo de aire caliente y húmedo

Discos con antibióticos VOLVER Estudio y control de microorganismos Discos con antibióticos Halos de inhibición

Producción de antibióticos La biotecnología microbiana Producción de antibióticos Fermentaciones Alimentación Control de plagas Ingeniería genética CLIC SOBRE LAS IMÁGENES PARA AMPLIAR

Producción de antibióticos VOLVER La biotecnología microbiana 10. Obtención de viales. Producción de antibióticos 1. Obtención de muestras bacterianas en la naturaleza. 9. Producción industrial. 2. Selección de colonias. 8. Test de toxicidad. 3. Cultivo puro de una colonia. 4. Determinación del efecto de esta bacteria sobre otras. 7. Determinación de la concentración del antibiótico. 5. Inhibición del crecimiento bacteriano. 6. Tanque de fermentación para producir antibiótico.

Fermentación alcohólica VOLVER La biotecnología microbiana (fermentaciones) Fermentación alcohólica Glucosa (C6H12O6)  2 etanol (CH3–CH2OH) + 2 CO2 Fermentación láctica Lactosa (C12H22O11) + H2O  2 glucosa (C6H12O6)  4 ácido láctico (CH3–CHOH–COOH) 2 etanol (CH3–CH2OH) + 2 O2  2 ácido acético (CH3–COOH) + 2 H2O Fermentación acética VER FERMENTADOR INDUSTRIAL VER FERMENTADOR DE FRINGS

Cubierta de enfriamiento VOLVER La biotecnología microbiana (fermentaciones) Motor Vapor Controlador de pH Cubierta de enfriamiento Escape Caldo de cultivo Impulsores Salida de agua Entrada de agua Aire estéril Cosecha

La biotecnología microbiana (fermentaciones) VOLVER La biotecnología microbiana (fermentaciones) Entrada de alcohol etílico diluido Goteo del medio de cultivo Virutas con bacterias que transforman el alcohol etílico en ácido acético Ácido acético en la cámara de recolección Grifo de recolección

La biotecnología microbiana (alimentación) VOLVER La biotecnología microbiana (alimentación) Tanques de fermentación para elaborar cerveza Elaboración de queso Emmental Control sanitario de alimentos

Spodoptera frugiperda VOLVER La biotecnología microbiana (control de plagas) Maíz Spodoptera frugiperda

La biotecnología microbiana (ingeniería genética) VOLVER La biotecnología microbiana (ingeniería genética) Endonucleasa de restricción Plásmido receptor ADN donante Plásmido recombinante Incorporación del plásmido recombinante Clonación bacteriana

Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos Ciclo del carbono Ciclo del azufre Ciclo del nitrógeno Ciclo del fósforo CLIC SOBRE CADA CICLO PARA AMPLIAR

Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos VOLVER Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos Ciclo del carbono

Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos VOLVER Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos Ciclo del azufre

Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos VOLVER Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos Ciclo del nitrógeno

Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos VOLVER Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos Ciclo del fósforo