Biotecnologa y sus aplicacionesEnviado porVioleta Anaya Lpez

Partes:1,21. Resumen2. Introduccin3. Biotecnologa4. Procesos microbiolgicos5. Tcnicas de la ingeniera gentica6. Aplicaciones de las tcnicas de ingeniera gentica7. Terapia gnica para el tratamiento del cncer8. Biotica: criterios que limitan las aplicaciones de la ingeniera gentica9. Conclusin10. Bibliografa y Referencias en InternetHistoria de laBiotecnologay laIngeniera Genticaas como sus aplicaciones yproductosobtenidosResumenEn el presentetrabajohablaremos de la biotecnologa, sus aplicaciones a varios campos y as como generalidades de estaciencia, como cultivos microbiolgicos, se hablar de agares, sus tipos y su importancia en el cultivo debacterias. Aunado a esto expresaremos algunosvaloressociales, morales y ticos que van de la mano con eldesarrollode esta ciencia, que es polmica por todo lo que significapodertomar lo intrnseco en cada uno de nosotros, lo heredado por nuestros padres; y tener el poder de modificarlo.Una breve ojeada al tema de los transgnicos que por su mismanaturalezaapcrifa es por dems polmico, uno de los ms abordados en la biotecnologa.Tambin abordaremos el tema del cncer que es un tema por dems sustancioso, pero vale la pena mencionarlo, por el siempre hecho de que esta ligado al ciclo celular y la terapia gnica.Ms adelante se mostrar un breve recorrido cronolgico por lahistoriade esta ciencia para observar el desarrollo y apreciar la verdadera antigedad de la biotecnologa.Estadisciplinatiene mucho ms futuro, ms sin embargo no muchas personas coinciden con las ideas de la Biotecnologa o laIngenieraGentica.IntroduccinLa Biotecnologa naci hace unos cuatro mil aos, cuando las personas empezaron a producir vinos porprocesosdefermentacinde la uva, en los que participaban diversos microorganismos sin que se tuvieraconcienciade ello. Tambin del pasado hemos heredado los procesos de fabricacin decervezaa partir de fermentacin de cereales; de la sidra por fermentacin de jugos de manzana y aqu enMxico, la obtencin del pulque a partir del aguamiel.Antes se desconocan los procesos bioqumicos que ocurran y la participacin de microorganismos en ellos, de igual manera se desconoca que ponan en prctica losmtodosde la biotecnologa.Con los avances que ha tenido esta disciplina se ha logrado crear nuevos productos como son losanimalesyplantastransgnicos, aunque esto ha causado grandesconflictos, ya que no se sabe realmente lo que laintroduccinde estos productos pueda ocasionar.La biotecnologa se tiene que utilizar de una manera muytica, ya que para lograr algo primero se necesita experimentar, pero no se puede experimentar con seres humanos, por esta razn se ha creado un comit deBioticaque limite las aplicaciones y experimentaciones de la Biotecnologa.BiotecnologaLa Biotecnologa es una disciplina que se basa en la aplicacin de organismos, componentes osistemasbiolgicos para la obtencin debienesyservicios; tambin se les llaman as a lastcnicasde manipulacin de genes.Esta disciplina se apoya en otrascienciascomo: lamicrobiologa,bioqumica, gentica,biologacelular,qumica,informtica, entre otras. Su campo deutilidades muy grande ya que gracias a esto se ha logrado obtener diversos productos; antibiticos,vacunas, mejorar los procesos de obtencin dealimentosy bebidas, as como tratamientos de residuos urbanos, agrcolas e industriales.

Fig. 1.Ejemplos de BiotecnologaProcesos microbiolgicosLa mayora de las veces se piensa que las bacterias son microorganismos peligrosos que causanenfermedades, pero se conoce que hay microorganismos benficos que peligrosos. Algunos de ellos se desarrollan en nuestro organismo, como la flora intestinal, las cuales nos proporcionanvitaminas; en laproduccinde alimentos como queso, yogurt y en productos qumicos como en los antibiticos, vacunas, etc.Unprocesomicrobiolgico son aquellos estudios que se llevan a cabo en ellaboratorio, utilizando bacterias, seleccionando aquellas que pueden ser tiles, o en otro caso es la obtencin de cepas mejoradas.En estos procesos microbiolgicos se encuentra lo que es el cultivo de bacterias, la fermentacin y la produccin de antibiticos.

Fig.2.Lacto bacilos, un ejemplo de bacterias benficas para nuestro organismo.1.1 CULTIVO DE BACTERIASPara el aislamiento, estudio y clasificacin de los microorganismos, es necesario utilizar un medio de cultivo en que se dispongan de las sustancias orgnicas e inorgnicas necesarias indispensables para el normal desarrollo de sumetabolismo.[1]Un cultivo es el resultado del crecimiento de unmicroorganismoo ungrupode los mismos.

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos82/biotecnologia-y-sus-aplicaciones/biotecnologia-y-sus-aplicaciones.shtml#ixzz3eWAa1XGHEn estos medios las bacterias pueden desarrollarse, manifestar sus propiedades bioqumicas; para que la bacteria pueda lograr su desarrollo es importante que el cultivo contenga sustancias nutritivas, un pH adecuado, estar esterilizado y protegido de contaminacin.Estos cultivos, segn su estado fsico pueden ser slidos o lquidos, y a su vez tambin se clasifican en segn su composicin qumica, su estado fsico o segn su utilizacin; dependiendo de la bacteria a analizar puede que el cultivo incluya protenas, suero, sangre o vitaminas, antibiticos o algn tipo de inhibidor.Los cultivos de bacterias se utilizan para el aislamiento de algn microorganismo a partir del suelo, agua, aire o cualquier sustrato natural; permiten la identificacin de bacterias dependiendo de las caractersticas que vayan presentando en su desarrollo, como la morfologa y sus reacciones bioqumicas; tambin los cultivos sirven para la obtencin de microorganismo patgenos o de sus toxinas para la elaboracin de productos biolgicos.Monografias.comFig.3. Ejemplo de cultivo de bacterias en agar.1.2 PROCESOS DE FERMENTACIN EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIALa fermentacin es un proceso que ha sido utilizado ya hace mucho tiempo, sin embargo fue hasta el siglo antepasado que se descubri que en este proceso participaban los organismos llamados levaduras. Es Luis Pasteur, mientras hacia un estudio de los problemas relacionados con los bebedores de vino, quien se da cuenta que este proceso es facilitado por algunos microorganismos, los cuales se encontraban en el aire y al contacto con el sustrato indicado se desarrollaban con gran rapidez.La fermentacin es un proceso de transformacin de una sustancia orgnica en otra utilizable y es una forma de conservacin de alimentos; consiste en una serie de reacciones xido-reduccin, por la accin cataltica de una enzima o algn fermento; llega a ser comparada con el proceso de respiracin, ya que en ambos procesos, a partir de sustancias complejas, se obtienen unas ms sencillas, esto aunado a una liberacin de energa.Con base a los productos obtenidos, son los que caracterizan los tipos de fermentacin:Fermentacin Ptrida.- Se lleva a cabo cuando se desintegran las protenas de seres vivos. En este proceso se liberan diversos gases como la putrescina y la cadaverina, y en algunos casos, la liberacin de amoniaco.Fermentacin Lctica.- Se utiliza la glucosa para obtener cido lctico, lo cual es utilizado para la fabricacin de productos lcteos como yogurt, queso, etc.Fermentacin Actica.- Es una fermentacin bacteriana, que transforma el alcohol en cido actico o vinagre.Fermentacin Alcohlica.- Es producida por fermentos, es una reaccin anaerbica. Des este tipo de fermentacin se obtiene la cerveza y el vino.Tambin de la fermentacin se obtienen productos como el pan, en el cual intervienen las levaduras, las cuales fermentan el azcar, despiden alcohol y dixido de carbono; en el caso de los vinos, los azcares de la uva se transforman en alcohol etlico y dixido de carbono, por medio de la levadura.Con los productos lcteos como el yogur y la leche acidificada se emplean las bacterias necesarias para llevar a cabo la fermentacin lctica.1.3 PRODUCCIN DE ANTIBITICOSLa palabra antibitico proviene del griego avti -anti que significa en contra y de ?ot???-biticos que significa dado a la vida. Los antibiticos son sustancias orgnicas producidas por microorganismos, capaces de matar o inhibir el crecimiento de otros microorganismos, por lo que se utiliza en medicina humana, animal y en horticultura para tratar enfermedades e infecciones producidas por dichos organismos; los antibiticos han revolucionado el mundo de la medicina, ya que gracias a ellos se curan varias enfermedades que antes eran letales para la poblacin.Alexander Fleming fue el primer bacterilogo en utilizar la produccin de antibiticos; mientras se encontraba trabajando con un cultivo de estafilococos accidentalmente se contamin con el hongo Penicillium notatum ; esto le permiti observar que alrededor del moho se formaban zonas circulares en las que no se detectaba presencia de bacterias.Tiempo despus Fleming logr aislar dicho hongo bautizndolo como penicilina.Con posterioridad a este hallazgo se desarrollaron ms fuentes de antibiticos, aunque no todos son aceptados para uso medicinal humano ya que tienen un alto grado de toxicidad.Los antibiticos se pueden dividir en bactericidas (capaces de eliminar a la bacteria), o en bacteriostticos (bloquean el crecimiento y su multiplicacin).En los ltimos aos la produccin de antibiticos ha aumentado, ya que los mecanismo de obtencin de los mismo han ido avanzando, por ejemplo con el penicillium chrysogenum se logra obtener mucho ms antibitico que con el penicillium notatum, se han creado cepas mutantes que le dan mucho ms capacidad a los antibiticos y las tcnicas de purificacin ahora se pueden aplicar desde los tanques de cultivo.Monografias.comFig. 4. Alexander Fleming, bacterilogo britnico y premio Nobel 1945; trabajando con los cultivos de estafilococos.Tcnicas de la ingeniera genticaIngeniera Gentica.- Rama de la gentica dedicada al estudio del ADN con el fin de manipularlo, cortando y modificando genes, y lograr que se expresen en otros organismos.Entre las tcnicas de Ingeniera gentica ms relevantes en la actualidad son las de La reaccin en cadena de la polimerasa (PCR) y las tcnicas de ADN recombinante.2.1 REACCIN EN CADENA DE LA POLIMERASA (PCR)Es una tcnica que permite obtener millones de copias de ADN a partir de un segmento especfico. Fue diseada por Kary Mullis y gracias a ello se han podido llevar a cabo experimentos cuyos resultados se han aplicado a la ingeniera gentica.Mediante el PCR es posible diagnosticar enfermedades del tipo gentico.Se utilizan enzimas provenientes de microorganismos termfilos, que resisten a altas temperaturas, y esto ha facilitado la automatizacin de la prueba.La Reaccin en Cadena de la Polimerasa se basa en la repeticin de un ciclo formado por tres etapas:1. Desnaturalizacin del ADN doble cadena.2. Hibridacin.3. Extensin.Desnaturalizacin del ADN doble cadena.- Se selecciona el segmento de ADN que se quiere amplificar, despus la doble hlice es sometida a temperaturas de entre 93 - 98 C, logrando que las cadenas se separen.Hibridacin.- Las cadenas se enfran y se ponen en contacto con la enzima ADN polimerasa y una cantidad de nucletidos llamados indicadores o primers; la enzima comienza a armar una nueva cadena de ADN, despus se forma una copia completa del segmento de ADN la cual vuelve a ser sometida a las de temperaturas de 93 - 98 C.Extensin o sntesis.- Las molculas de ADN se vuelven a separar, se ponen nuevamente en contacto con los primers; a partir de esto se obtienen cuatro copias del ADN original. El proceso de calentamiento y enfriamiento, se repite varias veces, obteniendo tantas copias como se requieran.Monografias.comFig.5. Ciclo de la PCR2.2 TCNICAS DE ADN RECOMBINANTEAl descubrir la manera en que las clulas llevan a cabo sus procesos, los bilogos moleculares han desarrollado mtodos para manipular los genes.Mediante la tecnologa del ADN recombinante es posible transferir por medio de un vector, molculas de ADN de una clula a otra, an cuando estas sean de organismos distintos.[Clonar un segmento de ADN es un proceso que necesita de 5 pasos:cortar al ADN en posiciones precisas con endonucleasas de restriccin que actan como tijeras moleculares.Unir los fragmentos obtenidos, proceso que hace naturalmente la ADN ligasa.seleccionar una pequea molcula de ADN capaz de autoreplicarse. Esto se logra utilizando plsmidos o ADNs virales (vectores de clonacin). Las molculas de ADN que estn compuestas de material gentico de diferentes fuentes se denominan ADNs recombinantes.insertar los vectores de clonacin a clulas especficas que contienen toda la maquinaria gentica para la expresin de la informacin contenida en el vector.seleccionar o identificar a las clulas que contienen al ADN recombinante.][2]Monografias.comFig.6. Representacin de la clonacin del ADN.2.3 PRODUCTOS OBTENIDOSA partir de las tcnicas de ADN recombinante se han obtenido diversos productos, algunos de ellos destinados a la preservacin de la salud, otros a incrementar la produccin de alimentos tanto de origen vegetal como animal, y otros a la produccin de insumos por la industria.2.3.1 TRANSGNICOSLos cultivos transgnicos son aquellos a los que se les ha modificado su estructura gentica, ya sea insertando un gen de alguna otra especie o alterando su estructura propia, buscando generar o aislar ciertas caractersticas.Las tcnicas de ADN recombinante han logrado obtener diversos productos que logran ser resistentes a plagas, productos que duren frescos por ms tiempo, etc., esto ayuda a reducir el uso de insecticidas y el aumento en la produccin.Las plantas transgnicas pueden aumentar la produccin de alimentos, pero a su vez pudiesen alterar el equilibrio ecolgico o bien, causar efectos negativos en las personas que los consumen.Grupos ecologistas como Greenpeace han hecho campaas para poder frenar el consumo y produccin de este tipo de productos; piden a los gobiernos que paralicen de forma inmediata la importacin y que adems se establezca un sistema de evaluacin de riesgos ambientales, sanitarios, econmicos, sociales, real y creble.Monografias.comFig.7. Logo de la manifestacin "No quiero transgnicos" de Greenpeace2.3.2 VACUNASLa elaboracin de vacunas se ha basado en la obtencin de virus o bacterias atenuados, que, al ser inoculados, provoquen la respuesta inmune sin causar la enfermedad.Las nuevas vacunas se basan en la identificacin de las molculas del microorganismo patgeno que actan como antgeno, y que desatan la respuesta inmune. Posteriormente se identifica el segmento de ADN que codifica para esas molculas y se inserta en un microorganismo inofensivo, el cual es inoculado como vacuna, as la vacuna slo contiene una secuencia de ADN y se puede lograr la inmunizacin sin el riesgo de que se desate la enfermedad.[3]2.3.3 ENZIMASLas tcnicas de ADN recombinante se han aplicado en la produccin de enzimas que se aprovechan en distintas reas, como la medicina o la industria alimentaria.Monografias.comFuente: www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_54.asp?cuaderno=54Aplicaciones de las tcnicas de ingeniera genticaTodos lo que ha desarrollado la Biotecnologa han contribuido enormemente al avance cientfico en diversas reas econmicas como lo son la industria, la agricultura, la medicina y la ganadera.3.1 APLICACIONES EN LA INDUSTRIASe ha desarrollado y un tipo de bacteria que pueden descomponer el petrleo, las cuales son utilizadas para limpiar los derrames de petrleo. En algunas compaas mineras se utilizan otro tipo de bacterias que han sido modificadas para la extraccin de metales. Se utiliza en el tratamiento de agua y de residuos.Algunas sustancias como la Fenilalanina se produce por ingeniera gentica; con la fenilalanina se puede producir el aspartame, el cual se utiliza como sustituto del azcar.Se han encontrado otro tipo de bacterias que eliminan toxinas de los basureros de desechos txicos.3.2 APLICACIONES EN LA AGRICULTURAEl uso de la biotecnologa en la agricultura es principalmente lo que se mencionaba con anterioridad, las plantas transgnicas, ya que estas tienen mayor resistencia al ataque de plagas, mayor tolerancia a los cambios climticos, retrasan las maduracin, son resistentes a enfermedades y en otros casos ya no es necesario utilizar fertilizantes.3.3 APLICACIONES EN LA GANADERASe han obtenido animales transgnicos, en los cuales se busca mejorar la produccin de carne, o de leche, que su crecimiento sea ms eficiente; tambin los animales transgnicos se utilizan para la obtencin de productos en medicina de una forma ms sencilla y barata.Monografias.comFig.8. La creacin de plantas y animales transgnicos sigue causando mucha in controversia en la sociedad.3.4 APLICACIONES EN LA MEDICINA[4]Algunas de las plantas transgnicas han permitido grandes avances en la medicina:Plantas transgnicas que sintetizan hormonas humanas en sus semillas, as como factores de coagulacin y anticuerpos.Un tipo de anticuerpo desarrollado en el maz sirve para administrar radio-istopos a clulas tumorales y otros del frijol de soya que sirven para el tratamiento del herpes genital.Produccin de anticuerpos de origen vegetal a un menor costo.La terapia gnica, la cual consiste en modificar los genes de las personas que nacen con anormalidad en ellosA partir del ADN recombinante se han obtenido productos ya comercializados.Monografias.comAdaptado del libro Biologa Moderna, Ral Ondarza.Terapia gnica para el tratamiento del cncerEn los ltimos aos, la ciruga, la radioterapia y la quimioterapia han jugado un papel muy importante dentro del tratamiento contra el cncer, sin embargo han sido insuficientes con los tratamientos de algunas personas, lo cual ha obligado a que se busquen nuevas tcnicas para su tratamiento tal es el caso de la terapia gnica.Cncer.- Produccin ilimitada de clulas en alguna parte del cuerpo.Terapia Gnica.- Es una tcnica que consiste en insertar genes para corregir a los genes defectuosos, los cuales son los culpables de causar enfermedades ya sean hereditarias como adquiridas.Existen dos tipos de sta terapia: La somtica celular y la terapia en clulas germinales.Monografias.comCICLO CELULARMonografias.comFig.9. La terapia gnica pretender curar algunas enfermedades hereditarias, mediante la introduccin de genes sanosEn el momento que una clula se va a reproducir primero duplica su ADN, por medio de un proceso llamado replicacin, con el cual se consigue una copia del material gentico exactamente igual para cada clula hija.Cuando una clula va a reproducirse, es porque su ciclo celular as se lo indica; el ciclo celular indica la vida de una clula, y marca el tiempo entre una reproduccin y otra; ste ciclo se divide en cuatro fases:Fase G1.- En esta primera fase la clula se centra en crecer, o bien entra a la fase G0, la cual indica que ya no volver a crecer, de no ser as la clula entrar a la siguiente fase.Fase S.- Duplicacin del ADN.Fase G2.- La clula tiene su mximo crecimiento y puede reproducirse.Fase M.- Sucede el proceso de mitosis, o duplicacin celular, la cual consta de cuatro fases que son: profase, metafase, anafase y telofase.Cuando la clula no est en reproduccin se encuentra en la interfase, la cual consta de las primeras tres fases.Monografias.comFig.10. El ciclo celular esta formado por dos fases: la interfase y la divisin celular.Las clulas con daos en su material gentico, dejan de responder a las seales que les dicen cuando reproducirse y cuando dejar de hacerlo, al dejar deresponder a stos impulsos pueden llegar a reproducirse descontroladamente, tal es el caso de las clulas cancergenas, las cuales se reproducen hasta llegar a formar lo que llamamos tumores, stas clulas se reproducen tan rpido que dejan de realizar sus funciones, logrando interferir con las funciones de algunos rganos; de igual manera stas clulas pueden hacer lo que se conoce como metstasis, que consiste en moverse de lugar, penetrar vasos sanguneos y viajar a otros rganos produciendo un nuevo tumor.Con la terapia gnica lo que se ha logrado es que estas clulas detengan su reproduccin y las vuelve ms vulnerables a la radiacin, la quimioterapia o logran ser reconocidas por el sistema inmune de la persona.Biotica: criterios que limitan las aplicaciones de la ingeniera genticaLa biotica surge como un intento de establecer un puente entre la ciencia experimental y humanidades[5]El conocimiento cientfico puede ayudar a la humanidad, pero en algunas ocasiones puede ser utilizado de una mala manera, es importante que se analicen las posibles consecuencias del utilizar este tipo de tecnologa. Para esto se tiene que establecer con claridad los criterios que deben regir a la biotecnologa, que desde un punto de vista tico puedan realizarse.No es vlido atentar con las personas desde su formacin embrionaria, se tiene que evitar manipular el patrimonio gentico que tenemos. De igual manera resulta muy difcil poner al servicio de todos las nuevas tecnologas sin distinguir de niveles socioeconmicos y adems es necesario evitar acciones que pongan en peligro la estabilidad ambiental, tal es el caso de los transgnicos.Es preciso hacer un buen uso adecuado de la ciencia, guardando siempre el debido respeto a la dignidad humana y al medio ambiente.Existen varios organismos que cuidan el uso de las aplicaciones de la biotecnologa, tal es el caso de el Comit Internacional de Biotica de la UNESCO.5.1 ASPECTOS ECOLGICOS Y DE SANIDADSe debe de considerar el impacto ambiental que puede llegar a tener la introduccin de transgnicos, ya sean plantas o animales, al medio ambiente, ya que estas nuevas especies podran tener ventajas al sobrevivir y competiran con las especies nativas, provocando as su posible extincin; tambin este tipo de especies podran causar enfermedades al ser humano.5.2 ASPECTOS TICOS, MORALES Y SOCIALESNo es tico utilizar embriones humanos con el fin de experimentar. Al aplicar la terapia gnica no se pone en riesgo la integridad de la persona, pero puede que el efecto surja en surja en sus descendientes. La informacin gentica de una persona no debe de ser utilizada en contra de la misma, cada persona tiene derecho a la privacidad de su informacin gentica.Monografias.comAdaptado de Revista Ciencias http://www.revistaciencia.com/publicaciones/EpZyFFIZFlbXfaOkal.php.ConclusinCon este trabajo logramos demostrar en que consiste la Biotecnologa, as como sus aplicaciones y sus productos obtenidos.Podemos decir que aunque la Biotecnologa ha logrado varias cosas, se han presentado tantos y tantos avances que han ayudado a la humanidad en distintas reas, principalmente en la medicina, se tiene que tener cuidado con el manejo de esta tecnologa ya que as como ha ayudado, puede ser perjudicial, y muy poco tico, ya que esta tecnologa requiere de muchos experimentos, y la mayora de ellos necesitan ser probados en personas o en otros casos con embriones; esto ha hecho que la Biotica establezca mrgenes que rijan stos experimentos.Todo lo que la Biotecnologa ha producido ya depende de cada persona juzgar si ha sido bueno o perjudicial para las personas, para esto se debe de estar muy bien informado y respetar los puntos de vista de cada quien.A nuestro punto de vista creemos que la Biotecnologa tiene mucho futuro y esperamos que a medida que avance el tiempo se logre mejorar la calidad de vida de muchas personas, y que esta tecnologa pueda ser accesible para todos los niveles socioeconmicos.Bibliografa y Referencias en Internet1. Temas Selectos de Biologa 1, Marta Patricia Velzquez Ocampo, ST Editorial.2. Biologa 2, Marta Patricia Velzquez Ocampo, ST Editorial.3. Folleto de Laboratorista Qumico Mdulo III Control de Calidad, Colegio de Bachilleres del Estado de Chihuahua.4. Folleto de Laboratorista Qumico Mdulo IV Anlisis Clnicos y Microbiolgicos, Colegio de Bachilleres del Estado de Chihuahua.5. Enciclopedia Temtica Estudiantil, OCEANO.6. 7. http://www.herbogeminis.com/Frente_al_criterio_de_la_OMS_la_UE.html8. http://www.biografiasyvidas.com/biografia/f/fleming.htm9. http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/v5n2/sanchez.htm10. http://www.tuotromedico.com/temas/antibioticos.htm11. http://www.arrakis.es/~ibrabida/igideas.html12. http://www.youtube.com/watch?v=Kuy4PDb6bdU13. http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/dna%20recombinante.html14. http://www.invdes.com.mx/anteriores/Octubre1999/htm/genica.html Autor:Violeta Anaya LpezIvn Carrera De La TorreClaudia Ivonne Olivas Fabela[1] Academia de Anlisis Clnicos Microbiolgicos; Mdulo IV Anlisis Clnicos & Microbiolgicos, agosto 2008.[2] Dr. Edgar Vzquez-Contreras Instituto de Qumica UNAM; Texto e imagen adaptados de la pgina http://bq.unam.mx/~evazquez, UNAM 2003, BIOQUMICA Y BIOLOGA MOLECULAR EN LNEA.[3] Marta Patricia Velzquez Ocampo, Temas Selectos de Biologa 1, julio 2007.[4] Marta Patricia Velzquez Ocampo, Biologa 2, Segunda Edicin, Mayo 2008.[5] V. R .Potter 1971

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En estosmedioslasbacteriaspueden desarrollarse, manifestar sus propiedades bioqumicas; para que la bacteria pueda lograr sudesarrolloes importante que el cultivo contenga sustancias nutritivas, unpHadecuado, estar esterilizado y protegido decontaminacin.Estos cultivos, segn suestadofsico pueden ser slidos o lquidos, y a su vez tambin se clasifican en segn su composicinqumica, su estado fsico o segn su utilizacin; dependiendo de la bacteria a analizar puede que el cultivo incluyaprotenas, suero,sangreovitaminas, antibiticos o algn tipo de inhibidor.Los cultivos de bacterias se utilizan para el aislamiento de algnmicroorganismoa partir delsuelo,agua,aireo cualquier sustrato natural; permiten la identificacin de bacterias dependiendo de las caractersticas que vayan presentando en su desarrollo, como lamorfologay sus reacciones bioqumicas; tambin los cultivos sirven para la obtencin de microorganismo patgenos o de sus toxinas para la elaboracin deproductosbiolgicos.

Fig.3.Ejemplo de cultivo de bacterias en agar.1.2PROCESOSDEFERMENTACINEN LAINDUSTRIAALIMENTARIALa fermentacin es unprocesoque ha sido utilizado ya hace muchotiempo, sin embargo fue hasta el siglo antepasado que se descubri que en este proceso participaban los organismos llamados levaduras. Es Luis Pasteur, mientras hacia un estudio de losproblemasrelacionados con los bebedores de vino, quien se da cuenta que este proceso es facilitado por algunos microorganismos, los cuales se encontraban en el aire y al contacto con el sustrato indicado se desarrollaban con gran rapidez.La fermentacin es un proceso de transformacin de una sustancia orgnica en otra utilizable y es una forma de conservacin dealimentos; consiste en una serie de reacciones xido-reduccin, por laaccincataltica de una enzima o algn fermento; llega a ser comparada con el proceso derespiracin, ya que en ambos procesos, a partir de sustancias complejas, se obtienen unas ms sencillas, esto aunado a una liberacin de energa.Con base a los productos obtenidos, son los que caracterizan los tipos de fermentacin: Fermentacin Ptrida.-Se lleva a cabo cuando se desintegran las protenas de seres vivos. En este proceso se liberan diversosgasescomo la putrescina y la cadaverina, y en algunos casos, la liberacin de amoniaco. Fermentacin Lctica.- Se utiliza laglucosapara obtener cido lctico, lo cual es utilizado para la fabricacin de productoslcteoscomo yogurt, queso, etc. Fermentacin Actica.-Es una fermentacin bacteriana, que transforma elalcoholen cido actico o vinagre. Fermentacin Alcohlica.-Es producida por fermentos, es una reaccin anaerbica. Des este tipo de fermentacin se obtiene lacervezay el vino.Tambin de la fermentacin se obtienen productos como el pan, en el cual intervienen las levaduras, las cuales fermentan elazcar, despiden alcohol y dixido decarbono; en el caso de los vinos, los azcares de la uva se transforman en alcohol etlico y dixido de carbono, por medio de la levadura.Con los productos lcteos como el yogur y lalecheacidificada se emplean las bacterias necesarias para llevar a cabo la fermentacin lctica.1.3PRODUCCINDE ANTIBITICOSLa palabra antibitico proviene del griego avti -anti que significa en contra y de ?ot???-biticos que significa dado a la vida. Los antibiticos son sustancias orgnicas producidas por microorganismos, capaces de matar o inhibir el crecimiento de otros microorganismos, por lo que se utiliza enmedicinahumana, animal y en horticultura para tratarenfermedadese infecciones producidas por dichos organismos; los antibiticos han revolucionado el mundo de la medicina, ya que gracias a ellos se curan varias enfermedades que antes eran letales para lapoblacin.Alexander Fleming fue el primer bacterilogo en utilizar la produccin de antibiticos; mientras se encontraba trabajando con un cultivo de estafilococos accidentalmente se contamin con el hongoPenicillium notatum; esto le permiti observar que alrededor del moho se formaban zonas circulares en las que no se detectaba presencia de bacterias.Tiempo despus Fleming logr aislar dicho hongo bautizndolo como penicilina.Con posterioridad a este hallazgo se desarrollaron msfuentesde antibiticos, aunque no todos son aceptados para uso medicinal humano ya que tienen un alto grado de toxicidad.Los antibiticos se pueden dividir en bactericidas (capaces de eliminar a la bacteria), o en bacteriostticos (bloquean el crecimiento y su multiplicacin).En los ltimos aos la produccin de antibiticos ha aumentado, ya que los mecanismo de obtencin de los mismo han ido avanzando, por ejemplo con el penicillium chrysogenum se logra obtener mucho ms antibitico que con el penicillium notatum, se han creado cepas mutantes que le dan mucho ms capacidad a los antibiticos y lastcnicasde purificacin ahora se pueden aplicar desde los tanques de cultivo.

Fig. 4.Alexander Fleming, bacterilogo britnico y premio Nobel 1945; trabajando con los cultivos de estafilococos.Tcnicas de laingenieragenticaIngenieraGentica.-Rama de la gentica dedicada al estudio delADNcon el fin de manipularlo, cortando y modificando genes, y lograr que se expresen en otros organismos.Entre las tcnicas de Ingeniera gentica ms relevantes en la actualidad son las de La reaccin en cadena de la polimerasa (PCR) y las tcnicas de ADN recombinante.2.1 REACCIN EN CADENA DE LA POLIMERASA (PCR)Es una tcnica que permite obtener millones de copias de ADN a partir de un segmento especfico. Fue diseada por Kary Mullis y gracias a ello se han podido llevar a caboexperimentoscuyos resultados se han aplicado a laingeniera gentica.Mediante el PCR es posible diagnosticar enfermedades del tipo gentico.Se utilizanenzimasprovenientes de microorganismos termfilos, que resisten a altas temperaturas, y esto ha facilitado laautomatizacinde la prueba.La Reaccin en Cadena de la Polimerasa se basa en la repeticin de un ciclo formado por tres etapas: 1.Desnaturalizacin del ADN doble cadena. 2.Hibridacin. 3.Extensin. Desnaturalizacin del ADN doble cadena.-Se selecciona el segmento de ADN que se quiere amplificar, despus la doble hlice es sometida a temperaturas de entre 93 - 98 C, logrando que las cadenas se separen. Hibridacin.- Las cadenas se enfran y se ponen en contacto con la enzima ADN polimerasa y una cantidad de nucletidos llamadosindicadoreso primers; la enzima comienza a armar una nueva cadena de ADN, despus se forma una copia completa del segmento de ADN la cual vuelve a ser sometida a las de temperaturas de 93 - 98 C. Extensin o sntesis.- Las molculas de ADN se vuelven a separar, se ponen nuevamente en contacto con los primers; a partir de esto se obtienen cuatro copias del ADN original. El proceso de calentamiento y enfriamiento, se repite varias veces, obteniendo tantas copias como se requieran.

Fig.5.Ciclo de la PCR2.2 TCNICAS DE ADN RECOMBINANTEAl descubrir la manera en que lasclulasllevan a cabo sus procesos, los bilogos moleculares han desarrolladomtodospara manipular los genes.Mediante latecnologadel ADN recombinante es posible transferir por medio de un vector, molculas de ADN de unaclulaa otra, an cuando estas sean de organismos distintos.[Clonar un segmento de ADN es un proceso que necesita de 5 pasos: cortar al ADN en posiciones precisas con endonucleasas de restriccin que actan como tijeras moleculares. Unir los fragmentos obtenidos, proceso que hace naturalmente la ADN ligasa. seleccionar una pequea molcula de ADN capaz de autoreplicarse. Esto se logra utilizando plsmidos o ADNs virales (vectoresdeclonacin). Las molculas de ADN que estn compuestas de material gentico de diferentes fuentes se denominan ADNs recombinantes. insertar los vectores de clonacin a clulas especficas que contienen toda la maquinaria gentica para la expresin de lainformacincontenida en el vector. seleccionar o identificar a las clulas que contienen al ADN recombinante.][2]

Fig.6.Representacin dela clonacindel ADN.2.3 PRODUCTOS OBTENIDOSA partir de las tcnicas de ADN recombinante se han obtenido diversos productos, algunos de ellos destinados a la preservacin de lasalud, otros a incrementar la produccin de alimentos tanto de origen vegetal como animal, y otros a la produccin de insumos por la industria.2.3.1 TRANSGNICOSLoscultivos transgnicosson aquellos a los que se les ha modificado suestructuragentica, ya sea insertando un gen de alguna otra especie o alterando su estructura propia, buscando generar o aislar ciertas caractersticas.Las tcnicas de ADN recombinante han logrado obtener diversos productos que logran ser resistentes a plagas, productos que duren frescos por ms tiempo, etc., esto ayuda a reducir el uso de insecticidas y el aumento en la produccin.Lasplantastransgnicas pueden aumentar la produccin de alimentos, pero a su vez pudiesen alterar elequilibrioecolgico o bien, causar efectos negativos en las personas que los consumen.Grupos ecologistas como Greenpeace han hecho campaas parapoderfrenar elconsumoy produccin de este tipo de productos; piden a los gobiernos que paralicen de forma inmediata laimportaciny que adems se establezca unsistemadeevaluacinderiesgosambientales, sanitarios, econmicos, sociales, real y creble.

Fig.7.Logo de la manifestacin "No quiero transgnicos" de Greenpeace2.3.2 VACUNASLa elaboracin devacunasse ha basado en la obtencin deviruso bacterias atenuados, que, al ser inoculados, provoquen la respuesta inmune sin causar la enfermedad.Las nuevas vacunas se basan en la identificacin de las molculas del microorganismo patgeno que actan comoantgeno, y que desatan la respuesta inmune. Posteriormente se identifica el segmento de ADN que codifica para esas molculas y se inserta en un microorganismo inofensivo, el cual es inoculado como vacuna, as la vacuna slo contiene una secuencia de ADN y se puede lograr la inmunizacin sin elriesgode que se desate la enfermedad.[3]2.3.3 ENZIMASLas tcnicas de ADN recombinante se han aplicado en la produccin de enzimas que se aprovechan en distintas reas, como la medicina o la industria alimentaria.

Fuente: www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_54.asp?cuaderno=54Aplicaciones de las tcnicas de ingeniera genticaTodos lo que ha desarrollado laBiotecnologahan contribuido enormemente al avance cientfico en diversas reas econmicas como lo son la industria, laagricultura, la medicina y laganadera.3.1 APLICACIONES EN LA INDUSTRIASe ha desarrollado y un tipo de bacteria que pueden descomponerel petrleo, las cuales son utilizadas para limpiar los derrames depetrleo. En algunas compaas mineras se utilizan otro tipo de bacterias que han sido modificadas para la extraccin demetales. Se utiliza en el tratamiento de agua y de residuos.Algunas sustancias como la Fenilalanina se produce por ingeniera gentica; con la fenilalanina se puede producir el aspartame, el cual se utiliza como sustituto del azcar.Se han encontrado otro tipo de bacterias que eliminan toxinas de los basureros de desechos txicos.3.2 APLICACIONES EN LA AGRICULTURAEl uso de la biotecnologa en la agricultura es principalmente lo que se mencionaba con anterioridad, las plantas transgnicas, ya que estas tienen mayorresistenciaal ataque de plagas, mayortoleranciaa los cambios climticos, retrasan las maduracin, son resistentes a enfermedades y en otros casos ya no es necesario utilizar fertilizantes.3.3 APLICACIONES EN LA GANADERASe han obtenidoanimalestransgnicos, en los cuales se busca mejorar la produccin de carne, o de leche, que su crecimiento sea ms eficiente; tambin los animales transgnicos se utilizan para la obtencin de productos en medicina de una forma ms sencilla y barata.

Fig.8. La creacin de plantas y animales transgnicos sigue causando mucha in controversia en lasociedad.3.4 APLICACIONES EN LA MEDICINA[4]Algunas de las plantas transgnicas han permitido grandes avances en la medicina: Plantas transgnicas que sintetizanhormonashumanas en sus semillas, as como factores de coagulacin y anticuerpos. Un tipo de anticuerpo desarrollado en elmazsirve para administrarradio-istopos a clulas tumorales y otros del frijol de soya que sirven para el tratamiento delherpesgenital. Produccin de anticuerpos de origen vegetal a un menorcosto. La terapia gnica, la cual consiste en modificar los genes de las personas que nacen con anormalidad en ellos A partir del ADN recombinante se han obtenido productos ya comercializados.

Adaptado dellibroBiologa Moderna, Ral Ondarza.Terapia gnica para el tratamiento del cncerEn los ltimos aos, la ciruga, la radioterapia y la quimioterapia han jugado un papel muy importante dentro del tratamiento contrael cncer, sin embargo han sido insuficientes con los tratamientos de algunas personas, lo cual ha obligado a que se busquen nuevas tcnicas para su tratamiento tal es el caso de la terapia gnica.Cncer.-Produccin ilimitada de clulas en alguna parte del cuerpo.Terapia Gnica.-Es una tcnica que consiste en insertar genes para corregir a los genes defectuosos, los cuales son los culpables de causar enfermedades ya sean hereditarias como adquiridas.Existen dos tipos de sta terapia: La somtica celular y la terapia en clulas germinales.

CICLO CELULAR

Fig.9.La terapia gnica pretender curar algunas enfermedades hereditarias, mediante laintroduccinde genes sanosEn el momento que una clula se va a reproducir primero duplica su ADN, por medio de un proceso llamado replicacin, con el cual se consigue una copia del material gentico exactamente igual para cada clula hija.Cuando una clula va a reproducirse, es porque su ciclo celular as se lo indica; el ciclo celular indica la vida de una clula, ymarcael tiempo entre unareproducciny otra; ste ciclo se divide en cuatro fases: Fase G1.-En esta primera fase la clula se centra en crecer, o bien entra a la fase G0, la cual indica que ya no volver a crecer, de no ser asla clulaentrar a la siguiente fase. Fase S.-Duplicacin del ADN. Fase G2.-La clula tiene su mximo crecimiento y puede reproducirse. Fase M.-Sucede el proceso demitosis, o duplicacin celular, la cual consta de cuatro fases que son: profase, metafase, anafase y telofase.Cuando la clula no est en reproduccin se encuentra en la interfase, la cual consta de las primeras tres fases.

Fig.10.El ciclo celular esta formado por dos fases: la interfase y la divisin celular.Las clulas con daos en su material gentico, dejan de responder a lassealesque les dicen cuando reproducirse y cuando dejar de hacerlo, al dejar deresponder a stos impulsos pueden llegar a reproducirse descontroladamente, tal es el caso de las clulascancergenas, las cuales se reproducen hasta llegar a formar lo que llamamos tumores, stas clulas se reproducen tan rpido que dejan de realizar susfunciones, logrando interferir con las funciones de algunos rganos; de igual manera stas clulas pueden hacer lo que se conoce como metstasis, que consiste en moverse de lugar, penetrar vasos sanguneos y viajar a otros rganos produciendo un nuevo tumor.Con la terapia gnica lo que se ha logrado es que estas clulas detengan su reproduccin y las vuelve ms vulnerables a laradiacin, la quimioterapia o logran ser reconocidas por el sistema inmune de lapersona.Biotica: criterios que limitan las aplicaciones de la ingeniera genticaLabioticasurge como un intento de establecer un puente entrela cienciaexperimental y humanidades[5]Elconocimiento cientficopuede ayudar a la humanidad, pero en algunas ocasiones puede ser utilizado de una mala manera, es importante que se analicen las posibles consecuencias del utilizar este tipo de tecnologa. Para esto se tiene que establecer con claridad los criterios que deben regir a la biotecnologa, que desde un punto de vista tico puedan realizarse.No es vlido atentar con las personas desde su formacin embrionaria, se tiene que evitar manipular elpatrimoniogentico que tenemos. De igual manera resulta muy difcil poner alserviciode todos las nuevas tecnologas sin distinguir de niveles socioeconmicos y adems es necesario evitaraccionesque pongan en peligro la estabilidad ambiental, tal es el caso de los transgnicos.Es preciso hacer un buen uso adecuado de laciencia, guardando siempre el debidorespetoa ladignidadhumana y almedio ambiente.Existen varios organismos que cuidan el uso de las aplicaciones de la biotecnologa, tal es el caso de el Comit Internacional de Biotica de la UNESCO.5.1 ASPECTOS ECOLGICOS Y DE SANIDADSe debe de considerar elimpacto ambientalque puede llegar a tener la introduccin de transgnicos, ya sean plantas o animales, al medioambiente, ya que estas nuevas especies podran tener ventajas al sobrevivir y competiran con las especies nativas, provocando as su posible extincin; tambin este tipo de especies podran causar enfermedades al ser humano.5.2 ASPECTOS TICOS, MORALES Y SOCIALESNo es tico utilizar embriones humanos con el fin de experimentar. Al aplicar la terapia gnica no se pone en riesgo la integridad de la persona, pero puede que el efecto surja en surja en sus descendientes. La informacin gentica de una persona no debe de ser utilizada en contra de la misma, cada persona tiene derecho a la privacidad de su informacin gentica.

Adaptado deRevistaCienciashttp://www.revistaciencia.com/publicaciones/EpZyFFIZFlbXfaOkal.php.ConclusinCon estetrabajologramos demostrar en que consiste la Biotecnologa, as como sus aplicaciones y sus productos obtenidos.Podemos decir que aunque la Biotecnologa ha logrado varias cosas, se han presentado tantos y tantos avances que han ayudado a la humanidad en distintas reas, principalmente en la medicina, se tiene que tener cuidado con el manejo de esta tecnologa ya que as como ha ayudado, puede ser perjudicial, y muy poco tico, ya que esta tecnologa requiere de muchos experimentos, y la mayora de ellos necesitan ser probados en personas o en otros casos con embriones; esto ha hecho que la Biotica establezca mrgenes que rijan stos experimentos.Todo lo que la Biotecnologa ha producido ya depende de cada persona juzgar si ha sido bueno o perjudicial para las personas, para esto se debe de estar muy bien informado y respetar los puntos de vista de cada quien.A nuestro punto de vista creemos que la Biotecnologa tiene mucho futuro y esperamos que a medida que avance el tiempo se logre mejorar lacalidad de vidade muchas personas, y que esta tecnologa pueda ser accesible para todos los niveles socioeconmicos.Bibliografa y Referencias en Internet 1.Temas Selectos deBiologa1, Marta Patricia Velzquez Ocampo, ST Editorial. 2.Biologa 2, Marta Patricia Velzquez Ocampo, ST Editorial. 3.Folleto de Laboratorista Qumico Mdulo IIIControl de Calidad, Colegio de Bachilleres del Estado de Chihuahua. 4.Folleto de Laboratorista Qumico Mdulo IVAnlisisClnicos y Microbiolgicos, Colegio de Bachilleres del Estado de Chihuahua. 5.Enciclopedia Temtica Estudiantil, OCEANO. 6. 7.http://www.herbogeminis.com/Frente_al_criterio_de_la_OMS_la_UE.html 8.http://www.biografiasyvidas.com/biografia/f/fleming.htm 9.http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/v5n2/sanchez.htm 10.http://www.tuotromedico.com/temas/antibioticos.htm 11.http://www.arrakis.es/~ibrabida/igideas.html 12.http://www.youtube.com/watch?v=Kuy4PDb6bdU 13.http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/dna%20recombinante.html 14.http://www.invdes.com.mx/anteriores/Octubre1999/htm/genica.htmlAutor:Violeta Anaya LpezIvn Carrera De La TorreClaudia Ivonne Olivas Fabela[1] Academia de Anlisis Clnicos Microbiolgicos; Mdulo IV Anlisis Clnicos & Microbiolgicos, agosto 2008.[2] Dr. Edgar Vzquez-Contreras Instituto de Qumica UNAM; Texto e imagen adaptados de la pgina http://bq.unam.mx/~evazquez, UNAM 2003, BIOQUMICA Y BIOLOGA MOLECULAR EN LNEA.[3] Marta Patricia Velzquez Ocampo, Temas Selectos de Biologa 1, julio 2007.[4] Marta Patricia Velzquez Ocampo, Biologa 2, Segunda Edicin, Mayo 2008.[5] V. R .Potter 1971

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos82/biotecnologia-y-sus-aplicaciones/biotecnologia-y-sus-aplicaciones2.shtml#ixzz3eWAotDIg