Presentación del diplomado de Biotecnología Avanzada en el tema de Biología Sintética.
La Biología Sintética como una rama emergente de la Biotecnología dedicada al diseño y la construcción de organismos genéticamente modificados para realizar funciones y procesos a la medida de las necesidades del ser humano.
Fundamentos de la Biología Sintética: Estandarización, Abstracción, Modularidad y Modelado Matemático/Cuantificación.
¿Para qué nos sirve la Biología Sintética?
1.- Regulación genética
2.- Mecanismos de Bioseguridad
3.- Simplificar metodologías y acercamientos
4.- Predicción y análisis de resultados
5.- Múltiples aplicaciones
2. Biología Sintética
Modificar o imitar sistemas
biológicos, con el objetivo
final de ingenieriar (engineer)
organismos vivos para cumplir
con un determinado
propósito o función.
(Drubin et al. 2007)
5. Biología Sintética
Diseño y la construcción de nuevas funciones y
sistemas biológicos que no existen en la
naturaleza.
(Sleight et al. 2010)
6. Biología Sintética
Disciplina que busca la aplicación de los
principios ingenieriles de abstracción y
caracterización para el diseño de sistemas
biológicos.
(Ellis et al. 2010; EASAC 2011)
7. Diseño y construcción de sistemas
biológicos novedosos, con un enfoque
en sistemas completos, compuestos
de múltiples genes y productos
génicos. La adición y/o modificación
de funciones biológicas en
organismos existentes, creando nuevos
sistemas biológicos con propiedades
hechas a la medida.
(Peisajovich 2007).
Biología Sintética
22. tecnologías seguras
de salvaguarda
Wright et al. 2013
Moe-Behrens et al. 2013
Dispositivos genéticos
pConst
TeTR
pTet
Toxina
aTc
Inducción por
el investigador
Muerte celular
pLac
Antitoxina
pConst
Toxina
IPTG
Inducción consante
por el investigador
Muerte celular
pLac
TetR
pTet
Toxina
IPTG
Inducción consante
por el investigador
Muerte celular
24. Lenguajes genéticos artificiales,
Ácidos nucleicos que no son DNA ni RNA,
Bases artificiales,
tRNAs artificiales,
Codones de cuatro bases en lugar de tres,
Ribosomas artificiales.
tecnologías seguras
Cortafuegosgenético
Wright et al. 2013; Moe-Behrens et al. 2013
Sistemas de incompatibilidad
29. Registro de Partes
Biológicas Estándar
Herramientas
Herramientas Wiki
Manejo de piezas
Comunidad
Catálogo
Partes
Dispositivos
Chasis
Estándares
Repositorio
Distribuciones de cada
año
Ensamblajes
Estándares de
ensamblaje
Protocolos
Metodologías para
ensamblaje
Técnicas de laboratorio
Aprendizaje
Acerca de
Ayuda
30. Registro de Partes
Biológicas Estándar
Herramientas
Herramientas Wiki
Manejo de piezas
Comunidad
Catálogo
Partes
Dispositivos
Chasis
Estándares
Repositorio
Distribuciones de cada
año
Ensamblajes
Estándares de
ensamblaje
Protocolos
Metodologías para
ensamblaje
Técnicas de laboratorio
Aprendizaje
Acerca de
Ayuda
31. Catálogo del
Registro de Partes Partes
Promotores
RBS
Dominios de
proteínas
CDS de
proteínas
Unidades
traductoras
Terminadores
DNA
Plásmidos
Esqueletos
de plásmido
Primers
Partes
compuestas
Dispositivos
Por tipo
Por función
Bioseguridad
Biosíntesis
Comunicación
internelular y quorum
sensing
Muerte
celular
Coliroid
Conjugación
Movilidad y
quimiotaxis
Producción
de olores y
sensado
Recombinación
de DNA
Vectores
virales
Generador
es de
proteínas
Reporteros
Inversores
Receptores
y emisores
Dispositivos
de medición
Partes y dispositivos
por estándar
Estándar
10
Estándar
23
Estándar
25
Estándar
21
Estándar
28
Estándar
15
Estándar
65
Partes y
dispositivos por
contribución
iGEM
2012
iGEM
2011
iGEM
2010
iGEM
2009
iGEM
2008
iGEM
2007
iGEM
2006
iGEM
2005
Laboratori
os
Cursos
Chasis
Escherichia
coli
Catálogos
proveídos por
usuarios
Mesoplasma
florum
Integración
genómica
Magnetotaxis
Levaduras
Células de
mamífero
Bacillus
subtilis
Chasis
libre de
células
33. Simplificar
Parte A
Parte AParte A
Sitio de reconocimiento
Sitio de corte
Metodologías de construcción
BioBricks++
Uso de enzimas de restricción tipo IIs
34. Parte A Parte B Parte C
Parte B Parte C
Corte con AarI
Ligación de extremos complemenatarios
Parte AParte A
Parte B Parte CParte AParte A
Vector receptor
Vector receptor
BioBricks++
El usuario diseña los
extremos compatibles
35. Pieza A
Pieza B
Exonucleasa T5
Hibrización de
extremos
homólogos
DNA polimerasa
Piezas originales
Pieza D
Pieza C
DNA ligasa
Simplificar
Metodologías de construcción
Ensamblaje Golden
38. Se modela:
Expresión del mRNA
Traducción a proteína
Interacciones en el promotor
Interacciones entre proteínas
Reacciones enzimáticas
Estructuras tridimensionales
Evolución molecular