Presentación contenidos del curso Biotecnología 1

BIOTECNOLOGIA
Edwin Yepez Galindo
Estudiante
Gustavo Forero Acosta
Director de curso

Biotecnología 1: Edwin Yepez Galindo
UNIDAD1
Temas:
1. Definición e historia de la Biotecnología.
2. Técnicas de ADN recombinante, PCR y
tipos de PCR.
3. Vectores de transformación, recombinación,
plásmidos, enzimas, electroforesis, mapas
de restricción.
4. Clonación.
UNIDAD 1
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOTECNOLOGÍA

BIOTECNOLOGÍA
La biotecnología “comprende cualquier técnica que utilice organismos
vivos o parte de ellos, para obtener o modificar productos, mejorar
plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos
específicos” (Rodríguez-Villanueva, 1986).
UNIDAD1

UNIDAD1
Año 6000 A.C.
hasta 1700 D.C.
• Conservación
alimentos por
fermentación,
tratamiento de
infecciones con
productos de
origen vegetal.
Gran parte de
los procesos
biotecnológi-
cos son de
carácter
empírico.
Periodo
1700-1900
• Se establece el
método
científico y
experimentació
n de ciencias
biológicas. Se
determina la
naturaleza
microbiana de
fermentación.
Mendel
investiga la
herencia.
Periodo
1900-1953
• Desarrollo de
procesos de
fermentación
para producir
acetona y
solventes. Con
la creación de
la penicilina se
da inicio a la
producción de
compuestos
farmacéuticos.
Periodo
1953-1976
• Descubrimient
o de la
estructura del
ADN, avances
en la
investigación
de la bilogía
molecular y
genética.
Periodo
1977-1999
• Auge de la
ingeniería
genética,
comienza la
producción de
enzimas.
Periodo
2000-2013
• La era de la
convergencia-
nanotecnología
biotecnología,
ciencias
cognitivas y de
la información.
HISTORIA DE LA BIOTECNOLGÍA

UNIDAD1
Son las técnicas que permiten aislar y manipular fragmentos de ADN de un
organismo, que pueden ser transferido a otro organismos con el fin mejorar
alguna condición genética o crear nuevas cepas, variedades y razas. Las técnicas
que se destacan son:
• Amplificación del ADN
• La secuencia del ADN
• La reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
• Plasmocitosis
• Clonación molecular
• Mutación excepcional
• Transgénesis
• Bloqueo génico
TÉCNICAS DELADN RECOMBINANTE

UNIDAD1
Y consiste en una serie de ciclos constituidos por tres
reacciones sucesivas:
1) Denaturación: separación de las cadenas del ADN
(92-95°C).
2) Alineamiento: ubicación de los amplímeros en el
ADN molde por complementariedad (50-70°C).
3) Elongación: la ADN polimerasa sintetiza la cadena
(70-75°C).
REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA (PCR)
Es una técnica in vitro que facilita la amplificación de un fragmento especifico de ADN.

UNIDAD1
TIPOS DE PCR
PCR anidada
PCR multiplex
PCR in situ
PCR con transcriptasa inversa (RT-PCR)
PCR Tiempo real
PCR de extensión solapada (Mutagénesis)

UNIDAD1
Son fragmentos de ADN que cumplen esa dunción que permiten transformación
genética de organismos para obtener fenotipos novedosas que respondan a necesidades
especificas. Hay varios tipos de ellos dependiendo de su origen, forma y tamaño.
Algunos son: plásmidos. Cósmido, virus, cromosomas artificiales y bacteriófagos.
VECTORES DE TRANSFORMACIÓN
Plásmidos
Son moléculas de DNA
extracromosómico capaces de replicar
autónomamente. La mayoría están
constituidos por un DNA bicatenario
circular cerrado de tamaño muy variable.
Enzimas
Son biomoléculas especializadas en la
catálisis de las reacciones bioquímicas
del metabolismos. Las enzimas actúan
sobre las moléculas conocidas como
sustrato y permiten el desarrollo de los
diversos procesos celulares.
Concepto a tener en cuenta:

UNIDAD1
Recombinación
Es un proceso que permite la formación
de un nuevo DNA a partir de moléculas
distintas, de manera que la información
genética procedente de cada molécula de
DNA original estará presente en las
nuevas.
Electroforesis
Es una técnica para la separación de
moléculas según la movilidad de estas en
un
campo eléctrico a través de una matriz
porosa, la cual finalmente las separa por
tamaños moleculares y carga eléctrica,
dependiendo de la técnica que se use.
Resultado
electroforesis

UNIDAD1
Mapas de Restricción
Identifica una serie lineal de dianas en el
ADN, separadas entre sí por una distancia
real a lo largo del ácido nucleico .
Esta técnica se basa en el principio de la
enzimología de restricción donde de una
molécula de ADN dada se obtendrán
siempre los mismos fragmentos cada vez
que sea expuesta a una enzima de restricción
particular.
Clonación
Es una forma de reproducir asexual que
produce individuos genéticamente
idénticos de un organismo, célula o
molécula ya desarrolladas.

UNIDAD2
UNIDAD 2
TECNICAS MOLECULARES BASICAS PARA EL
ESTUDIO DE LA BIOTECNOLOGÍA
Temas:
1. Hibridación de ácidos nucleicos (Secuenciación, Southern,
Western y Northern-blot).
2. Marcadores Moleculares.
3. Bioinformática, Diseño de primers, descubrimiento de genes,
uso de bases de datos.

UNIDAD2
HIBRIDACIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Puede ser definida como:
 La construcción artificial de ácidos nucleicos bicatenarios a partir de dos
ácidos monocatenarios, usando la complementariedad de bases.
 La unión complementaria de ácidos nucleicos
A continuación se presenta un esquema de hibridación…

UNIDAD2
Southern blot: Esta técnica fue desarrollada por E. M.
Southern, para la detección de genes específicos en el ADN
celular.
Secuenciación: Es para identificación de la secuencia de
las bases (nucleótidos) de una determinada región
genómica. Esta técnica es fundamental para corroborar la
mutación que se haya podido detectar con PCR-SSCP,
DGGE, ASO, etc.
Western blot: Esta técnica es conocida también con el
nombre de inmunoblot, es usada para detectar proteínas
especificas de una muestra determinada.
TÉCNICAS BASADAS EN LA HIBRIDACIÓN

UNIDAD2
MARCADORES MOLECULARES
Biodiversidad Evolución Ecología Bio-medicina
Ciencias
forenses
Los marcadores moleculares son una herramienta que se utiliza en diversos
campos de la ciencia, su finalidad es localizar y aislar genes de interés. Estos son
algunos campos de la biología donde se aplican los marcadores moleculares:
En la actualidad existen varias técnicas moleculares que permiten conocer
como se encuentras las poblaciones de genes en las poblaciones naturales
estas son:
Las proteínas isoenzimas (manera indirecta)
Marcadores de ADN (manera directa)

UNIDAD2
Bioinformática
Es una disciplina científica
emergente que utiliza tecnología de
la información para organizar,
analizar y distribuir información
biológica con la finalidad de
responder preguntas complejas en
biología.
Descubrimiento de genes
Los genes fueron descubiertos por
Tomas Hunt Monrgan donde
demostró que los cromosomas son
portadores de los genes, lo que se
conoce como la teoría cromosómica
de Sutton y Boveri.

UNIDAD2
Diseño de primers
Los primers, oligonucleótidos son los que permiten el puntos de arranque de la actividad
polimerasa. El diseño de los primers usados en una PCR deben cumplir con ciertas
condiciones:
1. Deben tener longitudes de entre 19 y 25 nucleótidos.
2. Deben ser ricos en contenido en GC.
3. El contenido en GC de los cebadores de la misma reacción
debe ser similar deben ser complementarios a las regiones
deseadas, aunque admiten degeneraciones.
4. Las temperaturas de fusión de los primers usados en la
misma reacción deben ser similares, normalmente Tm > 58.
5. Es requisito que las secuencias de los cebadores no formen
horquillas (hairpins) internas ni sean complementarias entre si.

UNIDAD2
Usos de bases de datos
Es un conjunto de datos estructurado y almacenado de forma sistemática con
objeto de facilitar su posterior utilización. Una base de datos puede, por tanto,
constituirse con cualquier tipo de datos y puede ser usadas en:
• Recopilación de URL/Libros/Revistas sobre algún tema educativo.
• Proyectos de tipo Portafolio electrónico.
• Recopilación de conceptos acompañadas de imágenes.
• Espacio para compartir archivos.
• Presentar contenidos de fotos/posters/sitios Web/ entre otros.

BIBLIOGRAFÍA
Fernández−Ruiz, P. L. (s.f.). Hibridación de los ácidos nucleicos. Fundamento teórico. Universidad
de Barcelona, Barcelona.
Perezleo, S. L., Arencibia, J. R., Conill, G. C., Achon, V. G., Araujo−Ruiz, J. A. (2003). Impacto de
la bioinformática en las ciencias biomédicas. Revista Cubana de Información en Ciencias de la
Salud, 11(4).
Pontificia Universidad Javeriana. (2008). Electroforesis. Recuperado de http://www.javeriana.edu.co
/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/electroforesis.html
Rentaría, A. M. (2007). Herramientas Moleculares: Breve revisión de los marcadores moleculares.
Cap. 18, 541−566.
Rodríguez−Villanueva, J. & García−Acha, I. (1986). Aspectos éticos de la ingeniería genética.
Cuadernos de realidades sociales, 27, 11−22.
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