28 May
Biotecnología: La Revolución de los Seres Vivos
La biotecnología es la utilización de organismos vivos o sus derivados para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre.
Aplicaciones de la Biotecnología
Biotecnología Roja
Se utiliza para procesos médicos, como generar microorganismos para utilizar en medicamentos.
Biotecnología Blanca
Se aplica a procesos industriales, como obtener microorganismos para generar productos químicos o enzimas catalizadoras.
Biotecnología Verde
Se aplica en procesos agrícolas, como el desarrollo de plantas transgénicas.
Biotecnología Azul
Se aplica en ambientes acuáticos o marinos.
Tipos de Biotecnología
Biotecnología Tradicional
La utilización de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre. Se utiliza mayormente para la fabricación de alimentos. Se basa en la recombinación genética al azar.
Biotecnología Moderna
Es la que emplea las técnicas de ingeniería genética. Se basa en la recombinación con genes específicos introducidos de manera precisa y específica.
Conceptos Clave en Biotecnología
Desnaturalización
Es cuando se rompen los enlaces que mantienen la estructura tridimensional de las proteínas, perdiendo su función biológica. En el caso de las enzimas, la desnaturalización provoca la pérdida de su sitio activo, impidiendo su interacción con el sustrato y la formación del producto.
Gen
Fragmento de ADN que contiene la información para la síntesis de una proteína.
Biogás
Es un gas que se genera en medios naturales por biodegradación de materia orgánica en un ambiente anaeróbico. Se usan residuos biodegradables para generar un combustible o efluente. El biogás está compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), junto con trazas de otros gases como nitrógeno (N2).
Etapas de la producción de biogás:
- Hidrólisis
- Acidogénesis
- Acetogénesis
- Metanogénesis
Biodiésel
Se obtiene a través de aceites de oleaginosas (soja, girasol) y grasas animales.
Bioetanol
Se produce a partir de restos vegetales como la caña de azúcar.
Proceso de producción de bioetanol:
- Dilucion
- Conversión
- Fermentación alcohólica
- Destilación
Fermentación Alcohólica
Es un proceso catabólico de oxidación incompleta que se lleva a cabo en condiciones anaeróbicas.
Vector de Clonación
Son moléculas de ADN que transportan un gen de interés. Tienen la capacidad de autorreplicarse y se usan para crear múltiples copias del gen de interés.
Vector de Expresión
Son moléculas de ADN similares a los vectores de clonación, pero con la capacidad adicional de dirigir la expresión del gen de interés, es decir, la producción de la proteína codificada por el gen.
PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)
Es una técnica que permite la amplificación de ADN in vitro por medio de la polimerización en cadena, utilizando un termociclador. Se utiliza cuando hay poco material genético disponible.
Materiales necesarios para la PCR:
- Amortiguador buffer
- MgCl2
- dNTPs (desoxirribonucleótidos trifosfato)
- Cebadores o primers
- ADN molde
- ADN polimerasa (Taq polimerasa)
- Adyuvantes de la PCR
Cebadores o Primers
Son secuencias cortas de nucleótidos que se complementan con la región de ADN que se busca amplificar. Se utiliza la ADN polimerasa de E. coli o Thermus aquaticus, siendo esta última termoestable y capaz de resistir las altas temperaturas del proceso.
Elementos de un vector de clonación:
- ORI (origen de replicación)
- SMC (marcador de selección)
- Gen reportero
- Promotor
- Sitio de terminación
- Sitio de unión
- Sitio de poliadenilación
Plásmido Ti
Se encuentra en el patógeno Agrobacterium tumefaciens y se utiliza en biotecnología vegetal para introducir genes en células vegetales.
Ácidos Grasos
Son lípidos compuestos por un grupo carboxilo, un esqueleto hidrocarbonado, una cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica.
Tipos de ácidos grasos:
- Saturados: Tienen el máximo número de átomos de hidrógeno y no tienen dobles enlaces.
- Insaturados: Tienen uno o más enlaces dobles.
Enzimas de Restricción y Ligasas
Las enzimas de restricción cortan el ADN en secuencias específicas, mientras que las ligasas unen fragmentos de ADN.
ADN Polimerasa
La ADN polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar ácidos nucleicos, cruciales en la división celular y en la transcripción del ADN.
Enzimas
Son proteínas que aceleran las reacciones químicas. Todas las enzimas son proteínas, pero no todas las proteínas son enzimas.
Nucleótidos
Son las unidades básicas de los ácidos nucleicos. Están compuestos por un grupo fosfato, un azúcar (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada. Un nucleósido es un nucleótido sin el grupo fosfato.
Biobalística
Es un método de transferencia directa de genes en una célula.
Fagos
Son virus que infectan a bacterias. Se utilizan como vectores para introducir genes de interés en bacterias.
Ciclo Lítico
El material genético del virus se replica dentro de la bacteria hasta que se generan tantas proteínas y ADN virales que la bacteria explota, liberando los nuevos virus.
Ciclo Lisogénico
El ADN del virus se integra en el genoma de la bacteria y se replica junto con el ADN bacteriano durante generaciones, sin causar la muerte de la bacteria.
Southern Blot
Es un método de biología molecular que detecta la presencia de una secuencia de ADN específica en una mezcla compleja de ácidos nucleicos.
Electroforesis en Gel
Es una técnica para separar moléculas basándose en su tamaño y carga eléctrica. Las moléculas se separan en un gel bajo la influencia de un campo eléctrico.
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