UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICOFACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVOQUMICO FARMACUTICO BILOGOUNIDAD DE APRENDIZAJE BIOTECNOLOGA FARMACUTICAMANUAL DE LABORATORIOELABORARON:D. en C. En!"#e M$%&e' A(!&%D. en C. J$nn%)*%n G. S%n)!&&+n Ben,)e- D%. en C. M%. D$&$e' .en+n/e- Julio 2013C$n)en!/$Congruencias con el contenido programtico de la unidad de aprendizaje..............................3Evaluacin del curso.................................................................................................................4Reglamento de laboratorio........................................................................................................5Manejo de residuos peligrosos.................................................................................................7ropsito general......................................................................................................................8Prctica No. 1 Obtencin de cido ctrico con hongos........................................9Prctica No. 2 Glucolisis anaerbica y Fermentacin.........................................13Prctica No. 3 Obtencin de emulsina de almendras........................................17Prctica No. 4 ur!a de crecimiento microbiano y obtencin de "roteasas................................................................................................................................................22Prctica No. # Fermentacin alcohlica...................................................................26Prctica No. $ Polmeros y bio"olimeros.................................................................30Practica No. % Pre"aracin de soluciones madre "ara los medios de culti!o...................................................................................................................................33Practica No. &Pre"aracin de los 'gares "ara culti!ar in !itro....................37Prctica No. ( ulti!o in !itro de "lantas )semillas*...........................................40Practica No. 1+ ulti!o in !itro de "lantas )rganos !egetales*....................42rctica !o" 11 #btencin del colorante natural $etalaina a partir de cultivos vegetales de $eta vulgaris %betabel&............................................................................................................44Prctica No. 12,ioin-ormtica y biotecnologa..................................................50rcti2In)$/#00!1n ' trav(s de los siglos) el empleo de microorganismos en procesos *ermentativos +a trascendido +astanuestros d,as en la industria alimentaria) -u,mica . *armac(utica" /racias al descubrimiento de lagran variedad de aplicaciones potenciales de las bacterias) levaduras . +ongos) surgi lamicrobiolog,a industrial . el desarrollo de esta especialidad) as, como la necesidad del +ombre poroptimizar procedimientos tecnolgicos) para la elaboracin de productos de pani*icacin) cerveceros)vin,colas) lcteos) proteicos) antibiticos . aminocidos) entre otros) se cre una nueva readenominada 0biotecnolog,a1"2a biotecnolog,a es una disciplina cient,*ica derivada de la biolog,a . la tecnolog,a -ue utiliza lamateriavivaparadegradar) sintetizar .producir los materiales %bioconversiones3bios,ntesis& enconsideracin a la actividad agroeconmica o a la industria en *orma *cil . con buen rendimientoeconmico"Esta rama aprovec+a las enzimas libres o *ijas) los microorganismos . a las estructuras sub3celularesactivas como biocatalizadores"2a biotecnolog,a *armac(utica es la rama de la biotecnolog,a encargada del desarrollo de productosbiolgicos) estos se originan a partir de organismos vivos . c(lulas cultivadas para su trans*ormacinen prote,nas) +ormonas) anticuerpos e incluso genes) sirviendo en 4ltimo t(rmino para desarrollarnuevos tratamientos" 5i bien +o. en d,a los productos *armac(uticos representan entre el 6 7 . el 87 del mercado) se estima -ue en el 2010 las ventas de este tipo de producto superaron el 30 7 deltotal" 9na de las principales ventajas de los *rmacos producidos desde organismos vivos *rente a lostradicionales) es -ue provocan menos e*ectos secundarios) sin embargo su principal inconvenienteradica en la ma.or di*icultad de elaboracin) -ue eleva sustancialmente los costos de *abricacin"or otrolado) resultams atractivalaideadeutilizar biotecnolog,aaplicadaaplantas paralaproduccin de bienes de alto valor agregado tales como *rmacos) pigmentos . saborizantes) nuevosmateriales de soporte para aplicaciones especi*icas) productos alimentarios innovadores . serviciosde alto valor) tales como procesos de seleccin de nuevos *rmacos) procesos de dise:o .escalamiento de bioprocesos %ingenier,a de procesos&) servicios de diagnostico molecular deen*ermedades) -ue por sus m(todos -u,micos de s,ntesis . procesos tradicionales"3C$n2#en0!%' 0$n e& 0$n)en!/$ 3$2%4+)!0$ /e &% #n!/%/ /e %3en/!-%5eP+0)!0%N$46e /e 3+0)!0% Se'!$ne'Te4%1 #btencin de cido c,trico por+ongos"2 1"6"1" Microorganismos industriales2 /licolisis anaerobia .*ermentacin"1 2"1" Metabolismo energ(tico3 #btencin de emulsina dealmendras"1 3"1"1" ;uentes de enzimas< Curvadecrecimiento.obtencinde proteasas"1 3"1"1" ;uentes de enzimas6 ;ermentacin alco+lica" 2 3"2" ;ermentadores= ol,meros . biopolimeros 1 3"6" >nmobilizacin celular8 reparacin de soluciones madrepara medios de cultivo1 P ! Q Q QE l s u s t r a t o d e b e i n g r e s a r p o r s m o s i s . p o r l o t a n t o e n u n r e c i p i e n t e p r o * u n d o . d e g r a n c a p a c i d a d l a * o r m a c i n d e c i d o s e r r e l a t i v a m e n t e l e n t a p u e s t o - u e l a s u p e r * i c i e d e l a c a p a d e + o n g o s s e r p e - u e : a e n c o m p a r a c i n c o n e l v o l u m e n ) i n v e r s a m e n t e c o n e l e m p l e o d e r e c i p i e n t e s d e * o r m a p l a n a s e c o n s i g u e u n a g r a n s u p e r * i c i e d e m i c e l i o . l a c o n v e r s i n d e a z 4 c a r a c i d o c , t r i c o s e e * e c t 4 a c o n g r a n r a p i d e z "9 n a v e z e s p o r u l a d o e l + o n g o % e n e l m e d i o a g a r s a b o u r a u d & ) s e l e a g r e g a n 6 m 2 d e a g u a e s t ( r i l ) s e a g i t a s u a v e m e n t e p a r a d e s p r e n d e r l a s e s p o r a s % s e v e n a s i m p l e v i s t a & "5 e t r a n s * i e r e n a l e r l e n m e . e r d o n d e s e e n c u e n t r a e l m e d i o d e c u l t i v o p r e p a r a d o c o n a z u c a r e s 8 s a l e s i n o r g n i c a s "5 e t a p a e l E r l e n 3 M e . e r c o n a l g o d n . s e c o l o c a e n l a p l a c a d e a g i t a c i n % 1 6 0 r p m & p o r e s p a c i o d e 8 a 1 < d , a s e n l o s - u e s e c o n t r o l a p e r i d i c a m e n t e e l p K p a r a * a c i l i t a r l a o b t e n c i n d e l m e t a b o l i t o "C e s p u ( s d e 8 a 1 < d , a s FE l m e d i o d e c u l t i v o % m i c r o o r g a n i s m o i n c l u i d o & ) s e m a c e r a . * i l t r a ) r e s u l t a n d o u n l i c u a d o c u . o p K s e d e b e n e u t r a l i z a r c o n + i d r B i d o d e c a l c i o "5 e * i l t r a l a s o l u c i n "9 n a v e z n e u t r a l i z a d o ) s e c a l i e n t a . s e a : a d e u n e B c e s o d e l + i d r B i d o ) c o n e l - u e p r o b a b l e m e n t e s e o b t i e n e u n p r e c i p i t a d o i n s o l u b l e c o r r e s p o n d i e n t e a l c i t r a t o d e c a l c i o "E l * i l t r a d o e s t r a t a n d o c o n c a n t i d a d e s e - u i v a l e n t e s d e c i d o s u l * 4 r i c o d i l u i d o "11. .n el sobrenadante/ una!e0 la!ado en -ro )agua dehielo* se "reci"itan algunoscristales de cido ctrico.5 e o b t i e n e u n p r e c i p i t a d o d e s u l * a t o d e c a l c i o i n s o l u b l e p o r l o - u e s e * i l t r a l a s o l u c i n "a 1 6 m i l i l i t r o s d e p i r i d i n a ) a g r e g a r u n o s p o c o s m i l i g r a m o s d e u n c i t r a t o d i s u e l t o o s u s p e n d i d o e n 1 m i l i l i t r o d e a g u a "5 e a d i c i o n a n 6 m i l i l i t r o s d e a n + , d r i d o a c ( t i c o . s e m e z c l a " a r a u n e n s a . o c u a n t i t a t i v o ) s e d e b e c o n s u l t a r a l g u n a * a r m a c o p e a e n l a - u e s e e n c u e n t r e n t ( c n i c a s e s p e c , * i c a s d e a n l i s i s p a r a e s t e m e t a b o l i t o "2 a a p a r i c i n d e u n c o l o r r o j o i n d i c a l a p r e s e n c i a d e c i t r a t o " C#e')!$n%!$RCul son los anlisis cuantitativos recomendados por la *armacopea en el proceso de obtencin decitratoS RCul es la v,a metablica -ue utiliza el Aspergilus niger para la produccin de citratoSREs posible in+ibir la s,ntesis de citrato por (l microorganismoSRor -u( es importante el control del pK para la obtencin del productoSRor -u( es 4til el citrato en la industria *armac(uticaSRCul son las razones para el uso de Aspergillus niger en relacin a otros microorganismosS O6'e(%0!$ne'B!6&!$2%:,%CR9E/9ER) 'nneliese" Manual deMicrobiolog,a>ndustrial" Editorial 'cribia5"'" TaragozaEspa:a"3U edicin" 1@?@"J'/!#D) /er+ard" $iotecnolog,a 0>ntroduccin con eBperimentos modelo1" Editorial 'cribia 5"'"Taragoza Espa:a" 1@@1"RE5C#AA) 5"C" Microbiolog,a >ndustrial" 'guilar 5"'" Ediciones Madrid"13UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO FACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVO: Ju,mico ;armac(utico $ilogoUNIDAD DE APRENDIZAJE: $iotecnolog,a ;armac(uticaP+0)!0% N$. = G$&!'!' %n%e16!0% @ Fe4en)%0!1n In)$/#00!1n 2a respiracin celular es el conjunto de reacciones -u,micas mediante las cuales se obtiene energ,a apartirdeladegradacindesustanciasorgnicas) comolosazucares.loscidos) principalmente"Comprende una primera *ase donde se oBida la glucosa . re-uiere del oBigeno) por lo -ue recibe elnombre de 2$&!'!' %n%e$6!0%) la reaccin -ue se lleva a cabo en el citoplasma de la c(lula" 2a:e4en)%0!1nesunprocesocatablicodeoBidacinincompleto) siendoelproducto*inal uncompuesto orgnico" Estos productos *inales son los -ue caracterizan los diversos tipos de*ermentaciones"En el proceso de *ermentacin anaerbica intervienen dos sustancias orgnicas) -ue son metabolitosde un mismo sustrato -ue durante el proceso de *ermentacin se escinde en dos sustancias orgnicasdi*erentesF5ustancia reductoraF Es la -ue dona los +idrogeniones . por lo tanto se oBida"5ustancia oBidanteF Es la -ue acepta los +idrogeniones . por lo tanto se reduce"Enlos seres vivos) la*ermentacines unprocesoanaerbico.en(l nointervienelacadenarespiratoria" 5onpropias de los microorganismos) comolas bacterias .levaduras" Aambi(nseproduce la *ermentacin en el tejido muscular de los animales) cuando el aporte de oB,geno a lasc(lulas musculares no es su*iciente para el metabolismo . la contraccin muscular" O65e)!($ #bservar los e*ectos en una situacin simulada de la *ermentacin anaerobia -ue en la realidad see*ect4a en los seres vivos . veri*icar la in+ibicin ocasionada en la ruta metablica de la glicolisispor el !a;" F#n/%4en)$ )e1!0$Ce todos los organismos vivientes solo unas pocas especies son estrictamente anaerobias) esto es)-ue solamente pueden vivir en ausencia de oBigeno" 2a ma.or,a son microorganismos) en particulara-uellas especies propias del ambiente -ue tiene poco oBigeno o -ue carece de (l) es decir) en losintestinos de los animales) en el suelo pro*undo) en sedimentos -ue se encuentran bajo los lagos .oc(anos o en pantano donde el oBigeno esta casi totalmente ausente" 9n ejemplo de estas bacteriasdel suelo lostridium per!ringens) -ue causa la gangrena gaseosa en in*ecciones de +eridas"El productodela*ermentacinvar,adeuntipodec(lulaomicroorganismoaotro" Cuandosere-uiere concentracin repetida de c(lulas musculares) el suministro de oBigeno no tiene capacidadpara mantener el paso de las demandas metablicas de la c(lula" En estas condiciones ciertos tiposc(lulasmusculareses-uel(ticasregeneran!'Cconvirtiendopiruvatoalactato%*ermentacindelacidolctico&" 2asc(lulasdelevaduras+anen*rentadoel desa*,odelavidaanaerobiaconunasolucin metablica di*erente) convierten el piruvato a etanol %*ermentacin alco+lica) ver *igura 1&"14;igura 1" Es-uema metablico de la *ermentacin" A'3e0)$' /e 'e2#!/%/ e *!2!eneara el uso de microorganismos son necesarios los implementos de seguridad -ue garanticen la saludde usuarios tal como bata) co*ia) goles) cubre boca) uso de mec+ero . soluciones desin*ectantes"Aodo el material debe estar est(ril antes . despu(s de la prctica" M%)e!%&e' @ e%0)!($'Aubos de ensa.o de 13 B 100 con tapn de plstico %preguntar al pro*esor&Vasos de precipitado de 300 ml$a:o maria1 +oja de papel milim(tricoManguera de plstico transparente de 336mm de dimetro %se consigue en los acuarios) el dimetrodebecoincidir conlapartesuperior delapipetapasteur) tambi(nsepuedeusar une-uipodevenoclisis&ipera pasteur'gua destilada2evadura %*resca 6 a 107&/lucosa %6 a 107&;luoruro de sodio %6 a 107&15 P$0e/!4!en)$16M a r c a r t r e s t u b o s d e e n s a . o . p r e p a r a r l o s d e l a s i g u i e n t e m a n e r a2 " 1 " A u b o ' F 2 l e n e u n a t e r c e r a p a r t e d e l t u b o c o n s u s p e n s i n d e l e v a d u r a E . l u e g o a g r e g u e a g u a d e s t i l a d a + a s t a l l e n a r l o t o t a l m e n t e "2 " 2 " A u b o $ F 2 l e n e u n a t e r c e r a p a r t e d e l t u b o c o n s u s p e n s i n d e l e v a d u r a E . a g r e g u e s o l u c i n d e g l u c o s a + a s t a l l e n a r l o t o t a l m e n t e "2 " 3 " A u b o C F 2 l e n e u n a t e r c e r a p a r t e d e l t u b o c o n s u s p e n s i n d e l e v a d u r a E ) a g r e g u e o t r a t e r c e r a p a r t e c o n s o l u c i n d e g l u c o s a . t e r m i n e d e l l e n a r l o c o n s o l u c i n d e * l u o r u r o d e s o d i o % ! a ; & "> n t r o d u c i r d e * o r m a c u i d a d o s a u n s e g m e n t o d e u n a p i p e t aa s t e u r e n e l t a p n d e p l s t i c o "A o m a r c a d a t u b o . t a p a r l o ) i n v e r t i r s u a v e m e n t e p a r a m e z c l a r " ! o d e b e - u e d a r a i r e e n l a p a r t e s u p e r i o r d e l t u b o "; o r m a r u n a 9 c o n l a m a n g u e r a d e p l s t i c o e i n t r o d u c i r 0 " 6 m 2 d e a g u a p o r e l l a d o o p u e s t o d e l a m a n g u e r a % t e n g a c u i d a d o e l a g u a n o d e b e l l e g a r a l m e d i o d e c u l t i v o & "C o n e c t a r u n s e g m e n t o d e m a n g u e r a % < 0 c m & a l a p a r t e s u p e r i o r d e l a p i p e t aa s t e u r "C o l o c a r e n b a : o m a r , a a 3 8 W C " % 5 i e l p r o c e d i m i e n t o e s t u v o b i e n + e c + o ) s o l o - u e d a r a u n a c o l u m n a d e a i r e e n l a p a r t e s u p e r i o r d e l a m a n g u e r a "M e d i r l a a l t u r a d e l l , - u i d o e n l a m a n g u e r a e n 9 a l c o n e c t a r "1 0 " ' n o t a r l o s r e s u l t a d o s . + a c e r u n a g r a * i c a c o l o c a n d o e n l a o r d e n a d a e l t i e m p o e n m i n u t o s . e n l a a b s c i s a l a p r o d u c c i n d e C # 2 e n m 2 "E B a m i n a r l o s t u b o s d e l a s i g u i e n t e m a n e r a % s i e s p o s i b l e d u r a n t e = l e c t u r a s & "A u b o ' F c a d a t r e s m i n u t o sA u b o $ F c a d a m i n u t oA u b o C F c a d a 1 6 m i n u t o s1 1 " K a c e r e l a n l i s i s d e l a g r * i c a . u n a n l i s i s d e v a r i a n z a % ' ! # V ' &E ' A E ! C > P ! F t r e s d , a s p r e v i o s a l a p r c t i c a p e s a r p o r t r i p l i c a d o 0 " 0 6 g d e l e v a d u r a . c o l o c a r c a d a p e s a d a e n u n t u b o d e e n s a . o e s t e r i l a d i c i o n a n d o 3 m 2 d e s o l u c i n g l u c o s a d a a l 1 0 7 ) i n c u b a r 8 2 + a 2 ? W C ) t r a n s c u r r i d o e l t i e m p o d e i n c u b a c i n c o l o c a r e n r e * r i g e r a c i n + a s t a e l d , a d e l a p r c t i c a " C#e')!$n%!$1" El 'A da el impulso inicial para inicial al glucolisis) *os*orilando la glucosa" RCul es la reaccininvolucrada en el procesoS2" 2a *ructosa 13=3di*os*ato origina dos triosas -ue pueden interconvertirse" RCules son estasS3" 2os dos productos de la glucolisis piruvato . !'CK) se pueden metabolizar siguiendo dos v,asmu. di*erentes seg4n el tipo de c(lula en la cual se generan" RCules son estas dos v,asS6" Escriba la reaccin de la *ermentacin del cido lctico" X diga dos ejemplos de c(lulas -ue larealizan"=" Escriba la reaccin de la *ermentacin alco+lica . diga dos ejemplos de c(lulas -ue la realizan"8" Escriba la reaccin general de la respiracin celular u oBidacin aerobia"?" REn -u( lugar u organ(lo de las c(lulas procariotas . eucariotas se da la *ermentacin %oBidacinanaerobia del !'CK& . la respiracin celular %oBidacin aerobia& . bajo -u( condiciones se da cadaunaS@" RJu( in*luencia tiene el !a; en el proceso de la *ermentacin . por medio de -ue mecanismo lo+aceS O6'e(%0!$ne'B!6&!$2%:,%C#R! X 5A9M;) $io-u,mica ;undamental) Editorial 2imusa) 1@@?CEV#RE /" . Mu:oz Mena) Ju,mica #rgnica) Editorial ublicaciones Culturales) M(Bico 1@@2"17UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO FACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVO: Ju,mico ;armac(utico $ilogoUNIDAD DE APRENDIZAJE: $iotecnolog,a ;armac(uticaP+0)!0% N$. A O6)en0!1n /e e4#&'!n% /e %&4en/%' In)$/#00!1n 5e obtendr la enzima emulsina %Y3galactosidasa& a partir de almendras amargas) la cual es capaz dedegradar los enlaces Z3glucosidicos) presentes en pol,meros como la celebiosa o maltosa obteniendoazucares simples como C3glucosa o C3galactosa" O65e)!($ #btener una enzima) la emulsina) a partir de almendras dulces" Comparar la actividad de la emulsina obtenida) bajo dos di*erentes temperaturas por accin sobre elp3nitro *enil 3Z 3C3 glucsido" F#n/%4en)$ )e1!0$2asalmendrasdulcessonmu.nutritivasFmsdelamitaddesupesocorrespondeagrasasvegetalesdigeribles)tienen ms prote,nas-ue lacarne devaca .son ricas en*s*oro)calcio .vitaminas del grupo $" Aambi(n poseen unaenzima) laemulsinaosinaptasa) -ue*avoreceladigestin" Cesde el punto de vista medicinal) aumentan la secrecin de lec+e materna cuando(sta es escasa . tienen propiedades anti+elm,nticas) esto es) *avorecen la eBpulsin delombricesintestinales" 2alec+edealmendra) -ueseobtienetriturandoalmendrassecas.peladas . luego mezclndolas con agua) se recomienda como sustituto de la lec+e de vaca .en tratamientos de problemas cardiovasculares . diabetes" 2as almendras amargas contienen adems amigdalina) un glucsido -ue por accin de la emulsina .en presencia de agua) produce cido cian+,drico" Este cido) antiguamente llamado cido pr4sico) secombina con el potasio para dar cianuro potsico) -ue es un veneno mu. potente" or suerte)lasalmendrasamargas) como su propio nombre indica) tienen mal sabor . son raros los casos deenvenenamiento involuntario por ingestin de esta variedad"UNIONES GLUCOSDICAS2a unin glicos,dicams*recuenteeslaunin1)>>) pg" reparar 260 ml de cada una de las siguientes solucionesF ;1) /) K . las +ormonas delmedio C\D"3L%'$!1n. sepreparadel siguientemodoF seponeenel recipientedondesepreparaladisolucin un volumen de agua de aproBimadamente un ?07 del *inal . se adiciona la sal de +ierro"Cuando se +a.a disuelto) se adicionan poco a poco . en agitacin las sales de ECA' +asta su totaldisolucin" 5i es necesario) se puede calentar un poco la disolucin" /uardar en *rasco mbaren re*rigeracin" 3 .$4$n%'. Se 3e3%%+n 78 4& /e 0%/% #n% /e &%' /!'$!$ne'"ara cada una de ellas se proceder del siguiente modoF 5e pesar la +ormona en el un tubo a*orado"5e le a:aden unas gotas de !a#K 1! . se disuelve" ' continuacin se va a:adiendo poco a poco .agitando) agua destilada +asta enrasar los 10 ml" 5e agita bien . se reparte en 10 eppendor*"5e rotulan cada uno de ellos . se guardan en el congelador"E"#!3$ J reparar 260 ml de la solucin EE"#!3$ K reparar 260 ml de la solucin ;2. rimero se preparan 600 ml de la solucin de biotina"Ce estos 600 ml) se toman 260ml . se les a:ade la cantidad correspondiente a 260 ml del resto de lasvitaminas" Cespu(s de la eBplicacin anterior) se prepararan las soluciones madre de las sales)vitaminas) aminocidos . +ormonas necesarias para los medios C\D . M5" Veamos la composicinde cada uno de ellosF2o ms normal es preparar soluciones -ue contengan varios componentes) de modo -ue lapreparacin de la solucin *inal sea ms rpida . tenga menos margen de error"Veamos la composicin de cada una de las soluciones madre de ambos mediosF39 O6'e(%0!$ne'B!6&!$2%:,%M2V'RET Ainaut) Carmen . Espinosa $orreguero) ;rancisco" /uiones de prcticas de $iotecnolog,a Vegetal"9niversidad de EBtremadura %$adajoz&CR>VER) J"'") \uni.uLi) '"K" %1@?\#R>') '" %1@@0&" Medios de cultivoF generalidades) composicin . preparacin" 9niversidadde !ueva XorL" !e] XorL) E"9" 131@MR#/>!5\>) '" %200?&" Establecimiento de cultivos vegetales in vitro" 9nidad de investigacin de$iotecnolog,a" Cali) Colombia" 132243UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO FACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVO: Ju,mico ;armac(utico $ilogoUNIDAD DE APRENDIZAJE: $iotecnolog,a ;armac(uticaP+0)!0% N$. L C#&)!($ in vitro /e 3&%n)%' ;'e4!&&%'? O65e)!($ Jue el estudiante se *amiliarice con la siembra de semillas in vitro) -ue aprenda las t(cnicas paracultivos de tejidos) rganos vegetales . la obtencin de callos a partir de secciones de zana+oria" F#n/%4en)$ )e1!0$2a biotecnolog,a vegetal es 0el cultivo in vitro de las plantas) en recipientes de vidrio1) . suponemantener las plantas en laboratorio) *uera de su entorno natural) teniendo como sustrato un medio decultivo" Enlacomposicindel dic+omedioseencuentranelementosminerales) agua) +ormonas)sustancias orgnicas . vitaminas) siendo su porcentaje mu. variable seg4n las especies vegetales .pudiendo *altar alguno de estos componentes" 2a biotecnolog,a actual se centra en la obtencin de*rmaco . vacunas . sobre todo en la obtencin de nuevas especies . variedades con capacidad parasoportar ata-ue de microorganismos o situaciones de estr(s %salino) +,drico) etc"&" Es de destacar laobtencin de nuevos +,bridos vegetales) por adicin de 'C! *orneo) obteni(ndose los conocidos0organismos transg(nicos1" A'3e0)$' /e 'e2#!/%/ e *!2!eneara el uso de microorganismos son necesarios los implementos de seguridad -ue garanticen la saludde usuarios tal como bata) co*ia) goles) cubre boca) uso de mec+ero . soluciones desin*ectantes"Aodo el material debe estar est(ril antes . despu(s de la prctica" M%)e!%&e' @ e%0)!($'Campana de *lujo laminarEstuc+e de diseccinG bistur,) pinzas grandes) pinzas pe-ue:as . tijeras";rascos gerber con agar para plantasAubos con agar para plantasVasos de precipitados %8&Mec+eros'lco+ol'gua est(rilClororobetasCajas petri44 P$0e/!4!en)$P$0e/!4!en)$ 7: /e'!n:e00!1n /e 'e4!&&%'ara nuestra practica con semillas) se dispondrn de diversos tipos de semillas de cereales . *rutosc,tricos completos" 2as semillas -ue se eBtraigan de los *rutos .a estn est(riles %luego no +a. -uedesin*ectarlas&) perolassemillasaisladass, -ue+a.-ueesterilizarlas%condosagentesF cloro.alco+ol&"2os pasos a seguir para la desin*eccin sonF 1" se deben envolver las semillas en pa-uetes para poder manipular con las pinzas . una vez +ec+osse procede a esterilizarlas"2" 5e sumergen en etanol durante 1 min3" 5e sumergen en solucin de +ipoclorito de sodio o cloro al 207 por 16 min"nternet) se revisarn los siguientes sitiosFCireccin de la pgina ]eb Cescripcin +ttpFII]]]"ncbi"nlm"ni+"govIentrezI-uer."*cgiSC$hpubmed $ase de datos general) no solo desecuencias de macromol(culassino tambi(n acceso a libros .revistas en el rea de ciencias dela salud"'dems) accesoaprogramasdecmputo para anlisis desecuenciasdeprote,nas) genesogenomas"+ttpFII]]]"ncbi"nlm"ni+"govIblastIrograma de cmputo -ueencuentra secuencias similares enprote,nas . cidos nucleicos+ttpFII]]]"genome"jpILeggI$ase de datos de Japn+ttpFII]]]"ebi"ac"uLIemblI$ase de datos Europeo+ttpFII]]]"]ebact"orgIDeb'CAI+ome $ancodedatosdecomparacindegenomas de procariotas) -uepermite la visualizacin 0on line1de +asta cinco genomas de *ormasimultnea) utilizando el+erramienta de comparacin'rtemis) desarrollada por el>nstituto 5anger"+ttpFII]]]"sanger"ac"uLI5o*t]areI'CAIKerramienta de comparacinde'C! 'rtemis C#e')!$n%!$RCul son los objetivos de las bases de datosS En *uncin de tu *ormacin pro*esional RCul es la utilidad -ue encuentras al consultar las bases dedatos sugeridasSRJu( importancia tienen el conocimiento de las bases de datos mundiales en tu carreraSConoces bases de datos nacionales RCulesS O6'e(%0!$ne'57B!6&!$2%:,%5]itzer) R" . 2" /arrit." EBperimental $ioc+emistr.F A+eor. and eBercises in *undamental met+ods"3rd edition) ;reeman and Compan.) !e] XorL 1@@@ RomeroUNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO FACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVO: Ju,mico ;armac(utico $ilogoUNIDAD DE APRENDIZAJE: $iotecnolog,a ;armac(uticaP+0)!0%N$. 7A. EG)%00!1n/eADN< PCR@)P0n!0%' e&e0)$:$P)!0%' ;L%6$%)$!$(!)#%&NEB? In)$/#00!1n Cesdelad(cadade1@60.1@=0) losbilogosmoleculares+anaprendidoacaracterizar)aislar.manipular los componentes moleculares de las c(lulas . organismos" Estos componentes inclu.en el'C!) el repositorio de in*ormacin gen(ticaG 'R!) un pariente cercano de 'C! cu.as *uncionesabarcan desde -ue act4a como una copia de trabajo temporal de 'C! a reales *unciones estructurales. enzimticas) as, como una parte *uncional . estructural del aparato traslacinG . prote,nas) el tipode mol(cula en las c(lulas estructural . enzimtica principal"2a reaccin en cadena de polimerasa es una t(cnica mu. verstil para la copia de 'C!" En breve)CR permite una sola secuencia de 'C! -ue se copien %millones de veces& o alterado de manerapredeterminada"Electro*oresis en gel es una de las principales +erramientas de la biolog,a molecular" El principiobsico es 'C!) 'R!) . prote,nas pueden ser separadas por medio de un campo el(ctrico" /el deelectro*oresis en agarosa) 'C! . 'R! pueden separarse de tama:o ejecutando el 'C! a trav(s deun gel de agarosa" O65e)!($ Jue el alumno obtenga conocimiento sobre los m(todos actuales de eBtraccin . anlisis de 'C!utilizando laboratorios virtuales encontrados en internet" F#n/%4en)$ )e1!0$2a reaccin en cadena de la polimerasa %CR por sus siglas en ingl(s& *ue descrita por primera vezen 1@?6 por \ar. $" Mullis" Esta invencin lo +izo acreedor en 1@@3 del remio !obel en Ju,mica)debido al gran impacto -ue +a tenido esta t(cnica en el rea de la bio-u,mica" 5u objetivo . *uncines la de obtener mediante ampli*icacin in vitrocantidades 0masivas1 de 'C! incluso a partir demuestras de 'C! mu. pe-ue:as"ara realizar el CR ms sencillo) se re-uiere conocer las secuencias -ue rodean la regin a 58C o n s u l t a r l o s l a b o r a t o r i o s v i r t u a l e s d e l a p g i n a + t t p F I I l e a r n " g e n e t i c s " u t a + " e d u I R e a l i z a r d i a g r a m a s d e p r o c e d i m i e n t o t ( c n i c o "R e a l i z a r u n a d e t a l l a d a d i s c u s i n s o b r e l a s t ( c n i c a r e v i s a d a s - u e i n c l u . a FE - u i p o s u t i l i z a d o sA i p o s . u t i l i d a d d e l o s r e a c t i v o s; u n d a m e n t o d e l a s t ( c n i c a s' p l i c a c i n s o b r e l a b i o t e c n o l o g , a * a r m a c ( u t i c a "ampli*icar) luego se producen oligonucletidos complementarios a estas secuencias mediante s,ntesis-u,mica automatizada . estos son utilizados como cebadores %primers& en una reaccin depolimerizacin c,clica catalizada por la 'C! polimerasa"2a electro*oresis es el movimiento de part,culas cargadas en un campo el(ctrico" ' di*erencia de lasprote,nas) las cuales pueden tener una carga positiva o negativa) los cidos nucleicos estn cargadosde *orma negativa debido a su es-ueleto de grupos *os*ato" or lo tanto) en una electro*oresis) loscidos nucleicos migrarn +acia el polo positivo) es decir) el nodo" 2a concentracin de agarosat,picamenteutilizadaparaelectro*oresisestentreel 0"67.el 27" 2aconcentracinausarseescoge seg4n el tama:o del cido nucleico a analizar" Esto por-ue la concentracin de agarosa de*ineel tama:odelos porosdelamatriz) ama.or concentracin) menor el tama:odelos poros.viceversa" Curante la electro*oresis) los cidos nucleicos lineales conunaltopeso molecularmigrarn al nodo ms lentamente -ue cidos nucleicos lineales con un menor peso molecular" 2arazn de esto es -ue los cidos nucleicos de alto peso tardan ms tiempo en atravesar los poros deagarosa" En el caso de cidos nucleicos no linealizados) como plsmidos circulares en con*ormacinnativa) la migracin no solo depender del peso molecular sino tambi(n de otros aspectos como elgradodesuper3enrollamiento-ue(steposea" /eneralmenteenunapreparacindeplsmidosepueden observar distintas con*ormaciones de la misma mol(cula) la *orma super3enrollada) la *ormasemi relajada.unarelajada" CependiendodelascondicioneseBternascomopK.salinidadsepueden observar todas las *ormas o solo una %s&" M%)e!%&e'5ala de 'cceso a internet'cceso a las bases de datos gen(ticos P$0e/!4!en)$ C#e')!$n%!$' -ue se le denomina t(cnicas de biolog,a molecular"Elabora una lista de +erramientas de biolog,a molecular utilizadas en la actualidad"RMenciona alguna aplicacin de las t(cnicas revisadas de biolog,a molecular para el desarrollo deproductos *armac(uticosS59 O6'e(%0!$ne'60B!6&!$2%:,%5]itzer) R" . 2" /arrit." EBperimental $ioc+emistr.F A+eor. and eBercises in *undamental met+ods"3rd edition) ;reeman and Compan.) !e] XorL 1@@@ RomeroUNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO FACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVO: Ju,mico ;armac(utico $ilogoUNIDAD DE APRENDIZAJE: $iotecnolog,a ;armac(uticaP+0)!0% N$. 7D T%n':$4%0!1n 6%0)e!%n% ;L%6$%)$!$ (!)#%& NEB? In)$/#00!1n 2atrans*ormacingen(ticadebacterias es unprocedimientopor el cual seintroducematerialgen(tico a una bacteria" EBisten otros procesos de insercin del material gen(tico) -ue dependiendodel organismo receptor . el mecanismo) algunos reciben nombres como trans*eccin o transduccin"/eneralmente) el material gen(ticoinsertadoes conocidocomoplsmido%C!'circular&) peropueden insertarse otras *ormas de material gen(tico) como C!' o R!'" 2os plsmidos utilizadosparalatrans*ormacindebacteriascontienenengeneral) unoovariosgenesdeinter(s) ungenreportero%-ue permitevisualizar latranscripcindel plsmido&) .ungende resistencia aunantibitico) -ue permite seleccionar a la bacteria trans*ormada de otras) por su capacidad de crecer enmedio -ue contiene el antibitico de resistencia" O65e)!($ Jue el alumno obtenga conocimiento sobre los m(todos de trans*ormacin bacteriana utilizados enla actualidad . descritos en laboratorios virtuales encontrados en internet" F#n/%4en)$ )e1!0$'un-ue las bacterias se reproducen por un proceso aseBual %*isin binaria&) poseen mecanismos paralograrlavariabilidadgen(tica-uenecesitanparaadaptarseaunentornocambiante" EngeneraleBisten dos *ormas de cambiar la dotacin gen(tica de una bacteria) las mutaciones . la trans*erenciade*ragmentosde 'C!deunasbacteriasaotrasconposteriorrecombinacindelos*ragmentosad-uiridos en el cromosoma o en los plsmidos de las bacterias receptora" 9no de los procesos naturales de trans*erencia de material gen(tico de una bacteria a otra) junto conlaconjugacin.latransduccin) -uees unaintegracindirectadel 'C!" EBperimentalmenteconsiste en+acer penetrar un*ragmentode'C!enunabacteriapara provocar enella unarecombinacin gen(tica" or eBtensin %abusiva& se +abla a veces de trans*ormacin para designar unproceso id(ntico -ue a*ecta a las c(lulas eucariticas %levaduras) c(lulas animales . vegetales&"2as trans*ormacin tienen muc+as aplicaciones) como la produccin de prote,nas) la produccin delos mismos plsmidos) entre otros" 61Conocemosdos*ormasderecombinacinF larecombinacin+omloga.latransposicin" Enlarecombinacin +omloga el *ragmento de 'C! aceptado es mu. similar a una parte del genoma dela bacteria .) tras situarse al lado) se intercambian con (l por un mecanismo de rotura)entrecruzamiento . reunin de sus cadenas de 'C! %*igura 6&" 2a trans*erencia previa a este tipo derecombinacinpuedeocurrirmediantetresv,asF lapenetracinde 'C!desnudodirectamenteatrav(sdelapareddelac(lulareceptora%trans*ormacin&) medianteunbacteri*ago-uein*ectadi*erentes poblaciones bacterianas %transduccin&) o por trans*erencia de plsmidos . en su casodegenescromosmicosarrastradosporplsmidosdesdelasbacteriasdonadorasalasreceptoras%conjugacin& %*igura 6&";igura 6" Mecanismos de recombinacin gen(tica" M%)e!%&e'5ala de 'cceso a internet'cceso a las bases de datos gen(ticos62C o n s u l t a r l o s l a b o r a t o r i o v i r t u a l d e l a p g i n a F R e a l i z a r d i a g r a m a s d e p r o c e d i m i e n t o t ( c n i c o "R e a l i z a r u n a d e t a l l a d a d i s c u s i n s o b r e l a s t ( c n i c a r e v i s a d a s - u e i n c l u . a FE - u i p o s u t i l i z a d o sA i p o s . u t i l i d a d d e l o s r e a c t i v o s; u n d a m e n t o d e l a s t ( c n i c a s' p l i c a c i n s o b r e l a b i o t e c n o l o g , a * a r m a c ( u t i c a " P$0e/!4!en)$ C#e')!$n%!$Cescribe los principales mecanismos naturales de variabilidad gen(tica de las bacterias"Cescribe los mecanismos in vitro para inducir variabilidad gen(tica de las bacteriasMenciona al menos dos aplicaciones en la industria *armac(utica de la variabilidad gen(tica inducidaen bacterias" O6'e(%0!$ne'B!6&!$2%:,%5]itzer) R" . 2" /arrit." EBperimental $ioc+emistr.F A+eor. and eBercises in *undamental met+ods" 633rd edition) ;reeman and Compan.) !e] XorL 1@@@ Romero64UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO FACULTAD DE QUMICAPROGRAMA EDUCATIVO: Ju,mico ;armac(utico $ilogoUNIDAD DE APRENDIZAJE: $iotecnolog,a ;armac(uticaP+0)!0% N$. 7I. O6)en0!1n /e 3en!0!&!n% @ 0$43$6%0!1n /e '# %00!1n %n)!6!1)!0% In)$/#00!1n 2os antibiticos son por de*inicin mol(culas con actividad antimicrobiana) -ue inclu.en una grancantidad de compuestos pertenecientes a di*erentes *amilias -u,micas" 5on metabolitos secundarios)producidos en la ma.or,a de los casos despu(s de la *ase de crecimiento" 2os primeros procesos parala produccin depenicilina)-ue *ueel primer antibiticoconocido)implicaban elcrecimiento dePenicillium notatum sobre la super*icie de un medio l,-uido %CzapeL3CoB3glucosa&" El per,odo deincubacin era usualmente de =312 d,as . posteriormente la penicilina se eBtra,a con solventes previaseparacin del micelio" O65e)!($ #btencin de penicilina por inoculacin de esporas dePenicilliumc$r%sogenumpreviamentesembradas en agar sabouraud f en medio de cultivo li-uido -ue contiene los nutrientes apropiadospara la generacin . crecimiento de la biomasa" F#n/%4en)$ )e1!0$En la ;igura < se muestra un es-uema de la bios,ntesis de penicilina" 2as distintas penicilinas sonproducidas a partir de " c$r%sogei*uin por adicin de una apropiada cadena carboB,lica en cantidadadecuadaenel mediodecultivo) perosolamentetienenvalorterap(uticolapenicilina/.la V"'mbas tienen un espectro . actividad similar) pero la penicilina V es ms estable a pK cido) lo -uepermite su administracin por v,a oral" 2aproduccindepenicilinacomootrosprocesosbiotecnolgicosestdominadaporsuaspectocompetitivoentre los grandes laboratorios productores) -ue realizanpermanentes es*uerzos demejoramientoencadareadel procesoF cepa) *ermentacin.separacin" El procesoagrandesrasgos implica el cultivo de " c$r%sogenum en reactores de volumen creciente +asta una escala de600"000 2) separacin del micelio por *iltracin . eBtraccin del antibitico del caldo) seguida por lacristalizacin o precipitacin cida del mismo"Pen!0!&!n%: :%6!0%0!1n !n/#')!%&2a *abricacin de penicilina es un ejemplo del proceso t,pico de obtencin de antibiticos" El +ongoutilizado industrialmente pertenece al grupo del Penicillum c$r%sogenum . es particularmente activosobre el esta*ilococo) estreptococo . neumococo) as, como sobre la ma.or parte de losmicroorganismos /ram positivos) presentando escasa accin sobre los /ram negativos"652as < *ases principales para la *abricacin de penicilina sonF;ermentacin5eparacin del micelio del caldo *ermentado . eBtraccin de la penicilina por medio de disolventesuri*icacin con disolventes . *ormacin de la sal sdica de la penicilinaEnsa.os de control . almacenamiento";igura