Biotecnologia bio 111

Biotecnología:
Pasado,Presente y Futuro

La biotecnología es el uso que hacemos de
células, organismos vivos o de componentes celulares
para la producción de materiales y/o la realización de un
trabajo que beneficie al ser humano.
¿Qué es B I O T E C N O L O G Í A?
vacunas medicinas Biorremediación Plantas y animales
mejorados

De hecho, la biotecnología es una práctica tan antigua
como la civilización.
Desde las antiguas
civilizaciones griegas
y egipcias se han
utilizado organismos
para la producción de
vinos y quesos.
Más adelante
para la producción de pan,
yogurt y cerveza.

Desde la época de los antiguos griegos y egipcios ha
pasado mucho tiempo. Ahora conocemos más sobre
cómo trabaja la célula y los organismos vivos y nos
encontramos en un momento distinto en la
biotecnología.

Ahora nos encontramos en un momento distinto en la
biotecnología.
Estamos en la época de…
….la manipulación del material genético

La información genética en todos los organismos y sistemas
biológicos se encuentra en la molécula de ADN (ácido
desoxirribonucleico).
La molécula de ADN
está formada por
unidades que se repiten
llamadas nucleótidos.

¿Cómo la biotecnología se ha beneficiado de los
conocimientos sobre el ADN y sobre la expresión de la
información genética?
Se han desarrollado toda una serie de técnicas
que permiten la manipulación de la información
genética.
Estas técnicas se conocen como ingeniería genética

• Conocer la información genética de un
organismo.
• Desarrollar herramientas para el análisis
de esa información .
• Introducir material genético de un
organismo en otro.
• Cambiar la información hereditaria en un
mismo organismo.
La manipulación del material genético a través de las técnicas
de ingeniería genética ha permitido:

¿Cómo se puede manipular la información genética?
•Cambiando la secuencia de nucleótidos.
•Cambiando el ADN de sitio dentro de un mismo
organismo o entre organismos distintos.

¿Para qué queremos alterar el ADN de una célula?
•Para que un organismo exprese información que antes no tenía.
•Para corregir errores en la información hereditaria.
Estas curado
Vacas
produciendo
materiales
humanos

Para cambiar ADN de una célula a otra o de un sitio
a otro, la ingeniería genética utiliza la operación de
“cortar y pegar”.

1. el ADN que queremos que la nueva célula u
organismo exprese (ADN donante) y;
2. el ADN de la célula donde lo introduciremos
para que se exprese (ADN receptor).
Para eso necesitamos dos fuentes de ADN:

FIGURE 20.2 USING A RESTRICTION ENZYME AND DNA LIGASE TO MAKE
RECOMBINANT DNA

FIGURE 20.19 USING THE TI PLASMID AS A VECTOR FOR GENETIC
ENGINEERING IN PLANTS

FIGURE 20.1 AN OVERVIEW OF HOW BACTERIAL PLASMIDS ARE USED TO
CLONE GENES

Terapia Genética
Biotecnología aplicada
a la Agricultura
Genoma Humano
Células tallo para terapia
Huella del ADN
Biofármacos
Biorremediación
APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA
UTILIZANDO TÉCNICAS MOLECULARES

1. En la producción de proteínas y fármacos

Producción de Insulina Humana por una Bacteria
El proceso incluye: recolectar las bacterias, rompimiento celular y purificación de
la insulina producto del ADN recombinante.

OTRAS DROGAS
• EPOGEN (epoetin alfa)
Amgen Ltd.
• Humulin (recombinant human insulin)
Eli Lilly & Co.

Muchos de los alimentos aprobados para el consumo humano por el
Departamento de Agricultura Federal, son productos de
modificaciones genéticas.
2. Generación de nuevos tipos de plantas y animales

•Para hacerlos resistentes a plagas.
•Para que contengan más nutrientes.
•Más rendimiento
Salmón de catorce meses manipulado genéticamente (izquierda) y
un salmón normal (derecha)
¿Para qué manipular las plantas y animales que
nos sirven de alimentos ?

Arroz modificado que contiene más vitamina A que el arroz normal
En el mundo, el 7% de los niños presentan deficiencia de vitamina A, muchos viven en
países donde el arroz es parte de la dieta.
Golden rice (yellow)
with standard rice
(white).

La modificación genética a alimentos ha traído mucha controversia
Protesters at the 2000 Montreal
World Trade Summit
European sentiment

La terapia genética introduce una copia
funcional de un gene en el ser humano.
Hemofilia
Tiene el objetivo de “curar” al ser humano
de una condición genética.
3. Terapia genética

FIGURE 20.16 ONE TYPE OF GENE THERAPY PROCEDURE

USO DE CÉLULAS TALLOS PARA CORREGIR
DEFECTOS GENÉTICOS.

4. Biorremediación
El uso de organismos o sus productos
para limpiar aguas y tierra contaminados.

• Determinar la secuencia completa del
ADN humano.
 Identificar los genes en el ADN
humano.
 Comparar las secuencias de los
diferentes organismos y compararlas
entre sí para determinar sus
similitudes.
 Secuenciar el ADN de otros
organismos.
6. Proyecto del Genoma Humano: Objetivos

Estudios de similitudes entre especies, muestran que los seres
humanos somos un 98% iguales a los chimpancés.
3. Un segundo beneficio de tener la secuencia del DNA
humano es que ha permito un análisis más concreto sobre
la evolución humana.
2. El análisis del genoma humano ha servido para la identificación
de genes responsables de varias enfermedades.
1. Los seres humanos compartimos un 99.9% de la secuencia de
nuestro ADN.
6. Proyecto del Genoma Humano: Resultados y
Aportaciones

•El DNA fingerprinting es la huella genética única
de cada organismo.
•Se basa en las diferencias en la secuencia de nucleótidos del ADN
que poseen el organismos en su secuencia de ADN al compararlo
con otro organismo.
7. Huella del ADN: DNA fingerprinting

FIGURE 20.17 DNA FINGERPRINTS FROM A MURDER CASE

USOS DE LA “HUELLA GENÉTICA”
• Identificación personal
• Análisis forense y criminal
• Diagnóstico de enfermedades

Resumen
El desarrollo de nuevas técnicas y la Biotecnología han permitido
avances en:
la terapia genética
la producción de fármacos
biorremediación
el desarrollo de células tallos
las mejoras de alimentos (carnes y vegetales)
técnicas de identificación
Proyectos como el del Genoma Humano

LOCALIZACIÓN DE LOS SUBSECTORES EN LA INDUSTRIA DE
BIOCIENCIAS

16 of the top 20 Pharmaceutical Drugs sold in the U.S. are manufactured in Puerto
Rico

“Investments of over USD $1.5 billion in biotech manufacturing in one year
Biotech giants including Abbott, Eli Lilly and Amgen have found great operational and
financial benefits in Puerto Rico. Recent investments in this sector include $800 million-
Amgen, $450 million-Eli Lilly, and $350 million-Abbott Laboratories. These investments cover
only the plant and equipment costs for bulk biotech manufacturing. Once operating, these
projects will employ over 1,200 people. Biotech has moved from the lab to the factory, and
Puerto Rico is leading the way. Of course, the island also has biotech fill/finish facilities

CONTÍNUO
DESARROLLO
AÚN EN LA
RECESIÓN

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