CLASE DE HOY 1era parte: Cronograma y organización de actividades 2da parte: Qué es la biotecnología?

Unidad 4: Incumbencias profesionales. Ámbitos y actividades Modalidad del Cursado Unidad 4: Incumbencias profesionales. Ámbitos y actividades

Unidad 4: Incumbencias profesionales. Ámbitos y actividades Modalidad del Cursado Unidad 4: Incumbencias profesionales. Ámbitos y actividades Semana de clase Tema Docente Material de Estudio 20/9 Clase Introductoria a la unidad Ana Paula Martin Repasar lo aprendido durante el curso de ingreso de biología 27/9 Procesos Biotecnológicos Biorremediación Hugo Menzella Ma. Eugenia Pedrido Capítulos 6, 10 y 11 del libro Ficha de seguimiento (1 por docente) 4/10 OGMs. Animales y Plantas Andrés Sciara Capítulos 9, 13 y 14 del libro Ficha de seguimiento 11/10 Bioinformática Uciel Chorostecki Material en Fotocopiadora 18/10 TRU nº4 Docente a cargo de cada comisión Se publicará oportunamente en transparentes

semana 25/10: Repaso y consulta por monografías y proyectos, y TPInº2 Modalidad del Cursado semana 25/10: Repaso y consulta por monografías y proyectos, y TPInº2 martes 2/11: TPInº2 (Unidades 4 y 5). Entrega de monografía y proyecto Semanas 8/11 y 15/11: Presentación Oral de Monografías y Proyecto (todo 15 minutos por grupo) Semana 22/11: TP de recuperación

Pautas para el desarrollo de la monografía: Modalidad del Cursado Pautas para el desarrollo de la monografía: Armar grupos de 5-6 personas. Cada grupo deberá traer 2 hojas con los nombres de los integrantes la semana que viene (semana del 27/9) Presentación escrita y oral: las pautas sobre el formato que deberá tener la monografía, así como la dinámica de la presentación oral, se podrán obtener en el centro de estudiantes o en el transparente virtual El tema que cada grupo presentará en su trabajo será asignado al final de la clase de la semana del 27/9. Todos los temas estarán relacionados con alguna de las áreas de incumbencia

¿Qué es la Biotecnología? 2da parte de la clase ¿Qué es la Biotecnología?

Es la aplicación de los principios de la ciencia y la ingeniería al tratamiento de materias por agentes biológicos en la producción de bienes y servicios (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico-1982) Biotecnología, en un sentido amplio, incluye cualquier técnica que utilice organismos vivos (o parte de ellos) para obtener o modificar productos, mejorar plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos específicos (Oficina de Evaluación Tecnológica-1984) Uso integrado de labioquímica, lamicrobiología y la ingeniería genética para poder aplicar las capacidades de microoganismos, células cultivadas -animales o vegetales- o parte de los mismos en la industria, en la salud y en los procesos relacionados con el medio ambiente (Federación Europea de Biotecnología- 1988) En un sentido amplio, biotecnología es “bio”+ “tecnología”, es decir, el uso de procesos biotecnológicos para resolver problemas o hacer productos útiles (Organización de la Industria Biotecnológica- 2003)

Es la aplicación de los principios de la ciencia y la ingeniería al tratamiento de materias por agentes biológicos en la producción de bienes y servicios (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico-1982) Biotecnología, en un sentido amplio, incluye cualquier técnica que utilice organismos vivos (o parte de ellos) para obtener o modificar productos, mejorar plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos específicos (Oficina de Evaluación Tecnológica-1984) Uso integrado de labioquímica, lamicrobiología y la ingeniería genética para poder aplicar las capacidades de microoganismos, células cultivadas -animales o vegetales- o parte de los mismos en la industria, en la salud y en los procesos relacionados con el medio ambiente (Federación Europea de Biotecnología- 1988) En un sentido amplio, biotecnología es “bio”+ “tecnología”, es decir, el uso de procesos biotecnológicos para resolver problemas o hacer productos útiles (Organización de la Industria Biotecnológica- 2003)

Es la aplicación de los principios de la ciencia y la ingeniería al tratamiento de materias por agentes biológicos en la producción de bienes y servicios (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico-1982) Biotecnología, en un sentido amplio, incluye cualquier técnica que utilice organismos vivos (o parte de ellos) para obtener o modificar productos, mejorar plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos específicos (Oficina de Evaluación Tecnológica-1984) Uso integrado de la bioquímica, la microbiología y la ingeniería genética para poder aplicar las capacidades de microoganismos, células cultivadas -animales o vegetales- o parte de los mismos en la industria, en la salud y en los procesos relacionados con el medio ambiente (Federación Europea de Biotecnología- 1988) En un sentido amplio, biotecnología es “bio”+ “tecnología”, es decir, el uso de procesos biotecnológicos para resolver problemas o hacer productos útiles (Organización de la Industria Biotecnológica- 2003)

Es la aplicación de los principios de la ciencia y la ingeniería al tratamiento de materias por agentes biológicos en la producción de bienes y servicios (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico-1982) Biotecnología, en un sentido amplio, incluye cualquier técnica que utilice organismos vivos (o parte de ellos) para obtener o modificar productos, mejorar plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos específicos (Oficina de Evaluación Tecnológica-1984) Uso integrado de labioquímica, lamicrobiología y la ingeniería genética para poder aplicar las capacidades de microoganismos, células cultivadas -animales o vegetales- o parte de los mismos en la industria, en la salud y en los procesos relacionados con el medio ambiente (Federación Europea de Biotecnología- 1988) En un sentido amplio, biotecnología es “bio”+ “tecnología”, es decir, el uso de procesos biotecnológicos para resolver problemas o hacer productos útiles (Organización de la Industria Biotecnológica- 2003)

Definición actual de biotecnología?

Definición actual de biotecnología? La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de algún producto o servicio útil para el hombre

Organismos, células, organelas, moléculas ¿Qué es la Biotecnología? Ciencia y Tecnología Organismos, células, organelas, moléculas Agentes Biológicos Conocimientos Biotecnología Hacer productos útiles Resolver Problemas

Biotecnología Tradicional ¿Qué es la Biotecnología? Biotecnología Tradicional El cultivo de vegetales, la domesticación de animales, la transformación de alimentos y el aprovechamiento de las propiedades curativas de algunas plantas

Biotecnología Moderna ¿Qué es la Biotecnología? Biotecnología Moderna Surge en la década de los 70, cuando se vuelve posible utilizar la ingeniería genética para modificar y transferir genes de un organismo a otro (manipulación genética).

¿Qué es la Biotecnología? Sin embargo, la manipulación genética no es la única herramienta disponible. La biotecnología abarca hoy un área amplia de conocimiento que surge de la ciencia básica (biología molecular y celular, microbiología, genética, etc); de la ciencia aplicada (técnicas inmunológicas y bioquímicas; así como las basadas en la física y la electrónica), y de otras tecnologías (informática y la robótica). Se trata de una red compleja de conocimientos donde la ciencia y la tecnología se entrelazan y complementan

Un poco de historia… Antigüedad – Preparación y conservación de alimentos y bebidas por fermentación (pan, queso, cerveza, vino y vinagre); cultivo de plantas (papa, maíz, cebada, trigo, etc); domesticación de animales; tratamiento de infecciones con productos de origen vegetal Siglo XVI – Se descubre que los aztecas recolectaban algas para la alimentación de los lagos en Méjico 1684 - Antony van Leeuwenhoek construye microscopios rudimentarios y descubre los microorganismos Siglo XVIII – Se difunde la práctica de rotación de cultivos que aumenta la productividad y mejora el uso de la tierra – Jenner inmuniza a un niño con un virus que lo protege contra la viruela

1928 - Fleming descubre el primer antibiótico, la penicilina. Un poco de historia… 1857 - Luis Pasteur realiza una serie de experimentos que demuestran el origen microbiano de los procesos de fermentación y demuestra que sólo pueden producirse microorganismos a partir de otros preexistentes. 1863 - Mendel descubre que los rasgos se transmiten de los padres a la progenie como unidades discretas, llamadas más tarde, genes. 1928 - Fleming descubre el primer antibiótico, la penicilina. 1944 - Avery, MacLeod y McCarty sugieren que el ADN es el material genético

1953 - Watson y Crick describen la estructura tridimensional del ADN. Un poco de historia… 1953 - Watson y Crick describen la estructura tridimensional del ADN. 1961-1966 Nirenberg, Khorana, Severo Ochoa y otros investigadores descifran el código genético. A partir de los ‘70s se desarrollan las primeras herramientas y metodologías que permiten manipular moléculas de ADN. Surge la tecnología del ADN recombinante o Ingeniería Genética: Enzimas de Restricción, Ligasas, uso de Plásmidos, Transformación y Transfección, Ampilficación de secuencias (PCR), Identificación de secuencias promotoras de genes, etc.

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología?

La célula Eucariota Procariota (con núcleo) (sin núcleo) Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? La célula Eucariota (con núcleo) Procariota (sin núcleo)

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN Transcripción ARN

ADN ARN Proteína Transcripción Traducción Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN Transcripción ARN Traducción Proteína

ADN ARN Proteína Replicación Transcripción Traducción Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Replicación ADN Transcripción ARN Traducción Proteína

Paradigma Central de la Biología Molecular Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Replicación ADN Transcripción ARN Traducción Proteína Paradigma Central de la Biología Molecular

El ADN almacena las características de los seres vivos ADN Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? El ADN almacena las características de los seres vivos ADN Transcripción ARN Traducción Proteína Las proteínas cumplen las funciones que reflejan esas características

TODO ESTO SE PUEDE LOGRAR PORQUE EXISTE UN CÓDIGO!!! Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? TODO ESTO SE PUEDE LOGRAR PORQUE EXISTE UN CÓDIGO!!!

ADN El ADN ESTÁ FORMADO POR 4 BASES: A, T, C y G Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN El ADN ESTÁ FORMADO POR 4 BASES: A, T, C y G ESTAS BASES SIEMPRE SE APAREAN IGUAL: A con T y C con G

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN Transcripción ARN

ADN ARN Transcripción A T G C Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN Transcripción ARN A T G C

ADN ARN ADN ARN A = A C = C G = G T = U Transcripción Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN Transcripción ARN ADN ARN A = A C = C G = G T = U

ADN ARN ADN ARN A = A C = C G = G T = U Transcripción Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ADN Transcripción ARN ADN ARN A = A C = C G = G T = U Durante la transcripción, la T se intercambia por una U

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ARN Traducción Proteína

Este proceso usa otro código!! Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? ARN Traducción Este proceso usa otro código!! Proteína

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Proteína 3 letras en el ARNm origina una unidad de la proteína. Esta unidad se llama aminoácido.

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Manipulación de moléculas de ADN usando Tecnología del ADN Recombinante o Ingeniería Genética

Qué podemos hacer ahora con la biotecnología?

Fermentadores: crecen las bacterias Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Fermentadores: crecen las bacterias

Pasos para construcción de organismos genéticamente modificados (OGM): Identificar un carácter deseable en el organismo de origen Ej: encuentro una flor con pétalos a lunares - Encontrar el gen responsable del carácter deseado (gen de interés) Ej: encontrar el gen que hace que los pétalos tengan lunares Combinar dicho gen con otros elementos necesarios (vector) para que éste sea funcional en el organismo receptor Ej: insertar (clonar) el gen de interés en un vector - Introducir el vector que tiene el gen de interés en el organismo receptor (transformar) - Crecer y reproducir el organismo receptor, ahora modificado genéticamente y con el carácter deseado.

Producción de enzimas para uso en distintos productos Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Producción de enzimas para uso en distintos productos Industria Alimenticia

Algunas enzimas que se emplean en la industria alimenticia y que provienen de organismos genéticamente modificados Enzima Microorganismo productor Aplicación (elaboración de...) Alfa-amilasa Bacillus amyloliquefaciens, subtilis o licheniformis Pan, bebidas, almidón Aminopeptidasa Trichoderma resei Queso, lácteos, sabores Arabinofuranosidasa Aspergillus niger Bebidas Catalasa Derivados de huevos Beta-glucanasa Bacillus amyloliquefaciens o subtilis Decarboxilasa de alfa-acetolactato Fosfolipasa A Trichoderma reesei o longibrachiatum Pan, grasas Fosfolipasa B Pan, almidón Glucoamilasa Bebidas, pan, almidón, derivados de frutas Proteasa Bacillus amyloliquefaciens o subtilis, Bacillus liqueniformis o Aspergillus oryzae Queso, pan, bebidas, derivados de carne y pescado Pululanasa Bacillus amyloliquefaciens o subtilis o Klebsiella planticola Almidón, bebidas Quimosina Aspergillus niger o Kluyveromyces lactis Queso Xilanasa Bacillus amyloliquefaciens o subtilis o Aspergilus niger Bebidas, almidón

Diagnóstico de enfermedades Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Salud Diagnóstico de enfermedades infecciosas Desarrollo de nuevos antibióticos Desarrollo de nuevas vacunas Obtención de fármacos Análisis de paternidad

Diagnóstico de enfermedades infecciosas

Desarrollo de nuevos antibióticos

Desarrollo de nuevas vacunas

Obtención de fármacos Pampa Mansa: Clon transgénico que expresa la hormona de crecimiento humana (hGH) en la leche. (Empresa BIOSIDUS)

Obtención de características Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Agricultura Biofertilizantes Cultivos transgénicos Obtención de características deseadas

Biofertilizantes

Eventos Autorizados en la Argentina Cultivo Característica introducida Evento* Año Soja tolerancia al herbicida glifosato 40-3-2 1996 Maíz resistencia a insectos lepidópteros 176 1998 tolerancia al herbicida glufosinato de amonio T25 Algodón MON531 MON810 MON1445 2001 Bt11 tolerancia al herbicida  glifosato NK603 2004 resistencia a insectos lepidópteros y tolerancia al herbicida glufosinato de amonio TC1507 2005 GA21

Obtención de Características deseadas

Medio Ambiente Biorremediación Biodegradación Biocombustibles Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Medio Ambiente Biorremediación Biodegradación Biocombustibles

Biorremediación                                                                                               FIG 1

Remediación microbiana

Fitorremediación

Peces transgénicos para consumo. Sobre-expresan hormona de crecimiento Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Acuicultura Peces transgénicos para consumo. Sobre-expresan hormona de crecimiento

Bioinformática Usa el código genético Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Bioinformática Usa el código genético

Bioinformática Usa el código genético Qué podemos hacer ahora con la biotecnología? Bioinformática Usa el código genético