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Benemérita Universidad Autónoma
de Puebla
Gral. Lázaro Cárdenas del Río
Biología I
“Biotecnología”
Amastal Molina Jhovany
Arellano Badillo Ingrid Esmeralda
2 Dv
Profesor: Antonio Vidal A.
BIOTECNOLOGÍA• Antecedentes.
• Técnicas empleadas en la biotecnología.
Biotecnología
• La biotecnología es el uso de seres vivos
o de compuestos obtenidos a partir de
ellos para obtener productos de valor
para los seres humanos.
• El termino biotecnología (tecnología de
lo vivo) es en realidad una palabra
antigua acuñada por el ingeniero
húngaro Karl Ekery en 1917, para quien
significaba todos los métodos utilizados
para convertir materia vivía en bienes
tomando en alguna etapa, organismos
vivos y sus productos.
Antecedentes
• Los antecedentes de la
biotecnología se remontan a miles
de años atrás, cuando los hombres
prehistóricos domesticaron
plantas y animales para su
consumo.
Existen datos que indican que los hombres
disfrutaban el vino desde el 4000 a. C. el cual
preparaban mediante la fermentación
espontanea de la uva, Mas no es sino hasta los
siglos XVIII, XIX y XX, con la aparición de la
biología moderna, la bioquímica, la microbiología
y otras de sus ramas, que esos procesos se
conocen y estudian de manera científica. Por
ello la biotecnología es interdisciplinaria, ya que
implica el conocimiento de varias áreas.
Descubrimientos clave para el desarrollo de la biotecnología
• 1928 Fleming descubre la penicilina y se produce masivamente en la Segunda Guerra Mundial.• 1953 El bioquímico americano James Watson y el biofísico Francis Crick anuncian la estructura en doble hélice del ADN o código genético.
• 1960-Severo Ochoa hace copias del
material genético en laboratorio y
descubre el código genético, descifra
la clave en la que están escritos los
mensajes del material genético.
• 1978- Se descubren las enzimas de
restricción, que cortan el material
genético por lugares determinados.
• Se clonó el gen de la insulina humana.
• 1983- Se desarrolla la primera planta mediante
ingeniería genética, a partir de una planta del
tabaco.
• - Se inventa la técnica PCR (reacción
en cadena de la polimerasa), que
permite copiar genes específicos
con gran rapidez. Es una técnica
muy poderosa para producir
millones de copias de una región
específica de ADN, que permite
analizarla tan rápido como se puede
purificar una sustancia química
• . PCR ha sido el instrumento esencial
en el desarrollo de técnicas de
diagnóstico, medicina forense y la
detección de genes asociados con
errores innatos del metabolismo.
• 1988-La Universidad de Harvard
patenta por primera vez un organismo
producido mediante ingeniería
genética, un ratón.
Se crea la organización HUGO para
llevar a cabo el Proyecto Genoma
Humano: identificar todos los genes
del cuerpo humano
Biotecnología moderna
• La biotecnología moderna se define
como el uso y manipulación de
material genético de organismos
vivos, o parte de ellos, para producir
alimentos, fármacos u otros
productos mejorar plantas y animales
o modificar microrganismos para usos
específicos.
• La biotecnología moderna nace en
1953, cuando Watson y Crick
descubrieron la estructura
bidimensional del ADN.
Los principales componentes de la
biotecnología son:
• Genómica: clasificación molecular de todas
las especies de seres vivos.
• Bioinformática: recopilación y manejo de
los datos de análisis molecular.
• Transformación: introducción de genes con
características potencialmente útiles en
plantas, animales y otras especies de
organismos vivos.
Mejoramiento genético: identificación de las características
deseables en los organismos vivos.
Diagnostico: identificación de agentes patógenos con rapidez
y veracidad.
Utilización de ADN recombinante para la producción de
fármacos eficaces en el control de enfermedades mortales.
Modificación de genes: para la resistencia de plagas y
enfermedades en hongos, plantas y animales.
Mejoramiento de semillas.
Principio
• La biotecnología considera a la célula el
principal invento de la evolución y
mediante le manipulación celular en
microrganismos, hongos plantas y
animales produce bienes y servicios de
incalculable beneficio para la industria
alimentaria, química, farmacéutica y
ambiental.
OBJETIVO
Los principales objetivos de la
biotecnología son obtener mejores
medicamentos y alimentos así como
curar y prevenir enfermedades en
los seres humanos.
• http://www.youtube.com/watch?v=F2sGW3CTiq4
La lactoferrina es una proteína que se
encuentra de manera natural en la leche
materna humana y fortalece al sistema
inmunológico en los bebes. Se pretende
transferir a las vacas el gen que produce
esta proteína, la cual no se encuentra en la
leche de estos animales, de esta manera
podrían producirse grandes cantidades de
leche para bebes prematuros o con trastornos
del sistema inmunológico, como el VIH- sida.
Técnicas empleadas en la biotecnología
Ingeniería genética• Todos los conocimientos científicos que
se lograron acerca de la herencia, la
estructura del ADN y los genes durante
la primera mitad del siglo XX, fueron
utilizados en la segunda mitad del mismo
siglo para crear técnicas y
procedimientos de manipulación
genética; así surgió la ingeniería
genética la cual es un campo de
conocimiento de la biotecnología.
Esta ingeniería consiste en la introducción
de genes del genoma de un individuo que
carece de ellos, la cual desde luego incluye
una serie de técnicas biotecnológicas
importantes como lo son:
• Técnica del ADN recombinante:
Permite cortar, aislar, pegar, reproducir
y secuenciar fragmentos específicos
de ADN y obtenerlo en cantidades
ilimitadas.
Esta técnica presenta varias etapas que
son:
• Corte específico del ADN (enzimas de
restricción).
• Clonación del ADN.
• Biblioteca genómica de un gen.
• Secuencia de un gen.
• Reacción en cadena de la polimerasa( sin
usar un vector de clonación).
Genoma humano
se le denomina Genoma a la
totalidad de genes que tiene una
especie.
• En 1990 se inicio lo que se conoce como
proyecto genoma humano, el cual
consistió en que instituciones e
investigadores de todo el mundo se
unieron para trabajar y descubrir todos
los genes que caracterizan a la especie
humana, es decir, para conocer su
numero, su ubicación en los cromosomas.
• En junio del 2000 se dieron a
conocer los primeros resultados
del proyecto. Al inicio de la
investigación se creía que podría
haber 100 000 genes en cada ser
humano, pero se encontró que
solo tenemos entre 30 y 40 mil
genes,
• Actualmente el proyecto se ha dado por
concluido, pero los científicos ahora
investigan como actúa cada gen para
determinar las características cuales
genes transmiten enfermedades
hereditarias y como serie posible curarlas
a través de la terapia génica, la cual
consiste en cambiar esos genes e
introducir otros que no causen tales
enfermedades.
Reproducción asistida
• La reproducción asistida es
cualquier procedimiento que se
utiliza para lograr la unión de un
espermatozoide y un ovulo de
manera no natural.
• La inseminación artificial que se ha
utilizado desde la primera mitad del siglo
XX y se efectuó por primera vez en seres
humanos en la década de 1970.
• En 1960 se comenzó a experimentar la
fecundación in vitro en animales, la cual
consiste en extraer un ovulo de la hembra
unirlo con un espermatozoide y unos días
después colocarlo en la matriz de la
misma hembra u otra.
• Las células madres embrionarias
utilizadas en la investigación se
obtienen por fecundación in vitro.
De un embrión de 5 días se extrae
una célula que se cultiva en
condiciones especiales; esta, al
reproducirse, da origen a un grupo
o línea de células madre,
• sin embargo aun están en investigación
los procesos que permiten obtener
órganos y tejidos completos a partir de
las células madres pero los resultados
son muy prometedores por ejemplo, de
las células madres embrionarias han
logrado obtenerse neuronas, musculo
cardiaco, hueso, cartílago, piel, etc.
• En teoría, de esas células podrían
obtenerse más de 200 tipos de
células que hay en cuerpo humano.
En cambio de las células madre
órgano específico sólo se obtiene el
tipo de células del órgano que
proviene. Con estos tejidos y
órganos se podrían salvar miles de
vidas.
CLONACIÓN
Un clon es una célula o un organismo
genéticamente idéntico al que le dio
origen; puede obtenerse por
reproducción asexual a partir de una
célula u organismo.
• La clonación se presenta de manera natural en muchos organismos, por medio de la reproducción vegetativa. En los animales no es muy común pero se conocen ejemplos como las planarias y las esponjas. Se sabe que las células se dividen asexualmente por mitosis y que las dos células hijas resultantes son genéticamente idénticas a las que les dio origen; por lo tanto también son clones.
En la segunda mitad del siglo XX no
solo se intento el cultivo de tejidos
vegetales, sino también de tejidos
animales. Pero resulto una tarea difícil;
hasta la década de 1980 no se había
logrado cultivar más que pequeñas
cantidades de la piel humana y algún
otro tipo de tejidos como el hepático.
Células madre o troncales
• Son aquellas que se producen de
forma ilimitada y generan células
especializadas mientras se dividen.
Estas se presentan en todas las
etapas del desarrollo, desde la
formación del embrión hasta el
organismo adulto.
Las células que van dando la forma al embrión se dividen y organizan correctamente para especializarse en células nerviosas, musculares, epiteliales etc…
las primeras células que se forman después de la fecundación del ovulo hasta el tercer día, son las que pueden diferenciarse para formar todos los tejidos que conforman a un organismo, son llamadas troncales, células madre o células totipotenciales.
Pueden usarse para remplazar tejidos
dañados y combatir de esta manera
numerosas enfermedades como la
esclerosis múltiple, diabetes, distrofia
muscular, Parkinson, leucemia,
embolia cerebral, quemaduras muy
graves de la piel y muchas mas que en
nuestros días aun no se tiene cura.
Tipos de células totipotenciales
• Tancales embrionarias y las troncales
adultas, la diferencia radica en que las
embrionarias pueden producir cualquiera
de los diferentes tipos de células
mientras que las adultas parece que solo
pueden producir un numero muy limitado
ya que es la totipotencialidad se pierde
con la edad.
Las células que se producen entre el
cuarto y el decimo días de desarrollo,
aunque no pueden desarrollar
completamente al feto, pueden
generar casi cualquier tipo de
tejidos, por lo que se les conoce como
pluripotenciales.
Y son células multipotenciales
aquellas que son capaces de
producir determinados tipos de
células; pero no a todos los tipos ,
es decir, con una capacidad de
diferenciación menor alas de las
embrionarias .
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS
La ingeniería genética también ha
encontrado la manera de introducir
genes de una especie a otra.
• Como es el caso de plantas que son
fosforescentes por habérseles
implantado un gen de medusas
fosforescente. A estos organismos
se les conoce como organismos
transgénicos, es decir, organismos a
los que se les transfirieron genes de
otra especie.
El primer producto transgénico para
consumo humano fue probado en
estados unidos de américa en 1994
y después en México; es un tomate
al que se le han introducido genes
que retrasan la acción de una
sustancia, denominada etileno, que
es producida por los fruto y que
promueven su maduración.
• En México el cultivo transgénico mas
extendido es el de un tipo de algodón
resistente a las plagas del gusano
rosado y que se emplea en la industria
textil. Además, se importan soya y maíz
transgénicos que se usan como materia
prima: el maíz en la elaboración de los
azucares glucosa y fructuosa y la soya
para obtener aceites.
Actualmente se producen insulina para
diabéticos a partir de células del
páncreas de cerdos y vacas, pero
además continua la investigación para
obtener a un animal cuyas células
produzcan otras proteínas especificas
para el ser humano.
Impacto ambiental
Aunque la biotecnología puede ser un buen
avance en las cuestiones ecológicas como en
la determinación de la situación de los
ecosistemas o en la contaminación del suelo,
aire y agua, también puede tener efectos
nocivos, como el manejo de los cultivos
transgénicos , la perdida de la biodiversidad
genética, la invasión de ecosistemas.
Bioética
• El termino bioética surge en 1971
por van Rosselear Potter, quien
menciona que no debe pensarse en
una ética por la vida, aplicando el
termino a la medicina.
• Esta surge con la finalidad de dar fin
a los conflictos que han surgido
alrededor de esta problemática.
Bibliografía
Orozco, S. L. (2006). Biotecnología. En S. L. Orozco, Biología ciencias (pág. 303). México: castilla .
Elena E.(2009). biotecnología. En A. G. Elena de Erice, la ciencia de la vida ( biología ) (pág. 402). México : mc Graw Hill.