Este documento trata sobre proteínas recombinantes y metabolitos secundarios de plantas. Explica los diferentes sistemas para producir proteínas recombinantes como la leche, la clara de huevo, la sangre y la orina. También describe el uso de animales transgénicos como rumiantes, conejos, aves e insectos para la producción de proteínas. Finalmente, define los metabolitos secundarios de plantas y su papel en la defensa de las plantas contra condiciones de estrés.

1. 0
UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ
EXTENSION EN-EL CARMEN
INTEGRANTES:
AYALA LOOR NATHALY
BASTIDAS MOREIRA YOSSELYN
CASTELO AGUILERA NATALIA
CEDEÑO MENDOZA RUDDY
CEDEÑO VELEZ SANTA
CEDEÑO ZAMBRANO JENIFFER
CEVALLOS PARRALES SANDRA
CEVALLOS PARRALES MARIUXI
CONFORME DELGADO RONGEL
CORNEJO ZAMBRANO CESAR
TEMA:
METABOLITOS Y PROTEINAS RECOMBINANTES
CURSO:
7MO “B”
DOCENTE
Ing. MARÍA VERÓNICA TAIPE TAIPE

2. 1
ÍNDICE
Introducción...................................................................................................................... 2
MARCO TEÓRICO.......................................................................................................... 3
Proteínas recombinantes................................................................................................ 3
Proteínas Recombinantes para la Aplicación en Acuacultura. ....................................... 3
Función Biológica y Propiedades del Tripsina. .............................................................. 4
Existen diferentes sistemas en los cuales se obtiene las proteínas recombinantes. .......... 5
Leche.......................................................................................................................... 5
Clara de huevo ........................................................................................................... 5
Sangre ........................................................................................................................ 5
Orina.......................................................................................................................... 5
Animales transgénicos para la producción de proteínas recombinantes......................... 6
Rumiantes .................................................................................................................. 6
Conejo........................................................................................................................ 6
Aves............................................................................................................................ 6
Insectos ...................................................................................................................... 6
Metabolitos secundarios de las plantas........................................................................... 7
La Participación de los Metabolitos Secundarios en la Defensa de las Plantas............... 7
Características de metabolitos secundarios.................................................................... 8
Los metabolitos secundarios se pueden dividir en tres grupos principales ..................... 8
Terpenos .................................................................................................................... 8
Fenoles. ...................................................................................................................... 8
Compuestos nitrogenados........................................................................................... 9
CONCLUSIONES........................................................................................................... 10
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................. 12

3. 2
Introducción
Podemos definir a la biotecnología cómo la utilización de organismos vivos, en la materia
prima con el objetivo de obtener un producto, mediante técnicas idóneas.
Desde el siglo xx los avances en el campo de la de la biología, fueron importantes para el
desarrollo de la Biotecnología, los trabajos e investigaciones trascendieron, cabe resaltar
que unos de los avances científicos destacados el descubrimiento de la estructura del ADN
con hélice doble.
Este avance permitió a los investigadores entender como el ADN puede determinar un
carácter referente a un individuo de cualquier especie, en cómo logran trasmitir a las
siguientes generaciones sus caracteres.
El progreso en el campo genético permite el dinamismo sobre el área de la Biotecnología
desarrollando nuevas tecnológicas, consiguiendo mejorar la calidad de vidas, el empleo
de proteínas recombinantes como productos terapéuticos, vacunas permitiendo el
tratamiento a diferentes patologías, antes se consideraban incurables.
El mejoramiento de distintas propiedades biológicas, implica su retraimiento
reproducción de proteínas, partiendo de fuentes naturales como animales y plantas,
ofreciendo diversas la producción de proteínas con nuevas propiedades.
En la producción de proteínas recombinantes, se utiliza diferentes sistemas, los cuales se
encuentran en el mercado a disponibilidad, también pudiendo disponer de los
desarrollados para la investigación.
Pará la síntesis de las proteínas recombinantes debemos tener en consideración algunos
parámetros, como las propiedades químicas, biológicas, el proceso a utilizar para realizar
la producción, su aplicación a posterioridad.

4. 3
MARCO TEÓRICO
Proteínas recombinantes.
La tecnología juega un papel importante en el campo de la Biotecnología, la manipulación
de genes se logra producir cantidades enormes de proteínas, las cuales en su medio natural
se encuentran en pequeñas cantidades.
Pará la elaboración de proteínas recombinantes se emplean múltiples sistemas disponible
comercialmente o los que son desarrollados para investigación, se pueden diseñar
sistemas de expresión según las necesidades.
Los sistemas de. Expresión está conformado por organismo hospeder9s con un vector de
expresión o fragmentos de ADN, los cuales poseen elementos genéticos necesarios para
realizar e proceso de transición y traducción en dicho organismo hospedador.
Las técnicas utilizadas el área de la Biotecnología sobre el ADN recombinantes,
permitiendo la trasferencia de genes en su genoma en las especies, permitiendo la
utilización de la maquinaria metabólicas, permitiendo la producción de proteínas que no
se logran sintetizar de forma natural.
Pará la producción de proteínas recombinantes requiere la incorporación de una encima
de restricción, estos enzimas cortadores de ADN, poseen la capacidad de cortar los
enlaces fostodiestaer.
Los plasmados son otra herramienta fundamental, el ADN extracromosomico tiene la
capacidad de codificar proteínas, proveyendo capacidades a la bacteria como resistencias
a antibióticos.
La utilidad de plásmidos es la capacidad de captar genes, para corroborar que el proceso
de inserción genes tuvo éxito se añade g genes de resistencia antibiótica, si logra observar
desarrollar resistencia hacia el antibiótico.
La inserción del material genético en bacteria es un éxito, esta técnica con el tiempo
presentó problemas en la salud pública generando resistencia hacia los antibióticos,
creando nuevas técnicas como la restricción del gen lacZ.
Proteínas Recombinantes para la Aplicación en Acuacultura.
Las Ciencias del Mar y la acuacultura no han quedado al margen de la aplicación de los
nuevos avances alcanzados en la Biotecnología Molecular y ésta última ha jugado un
papel muy importante en el desarrollo de la Biotecnología de proteínas.

5. 4
Gracias a la manipulación de genes ha sido posible producir grandes cantidades de
proteínas, muchas de estas presentes en concentraciones muy bajas en su ambiente
natural. (Guerrero-Olazarán, M)
Cabe destacar que la acuacultura es una industria multimillonario donde se propagan, y
cultivan organismos activos con condiciones controladas, día a día está industria se
expande por la creciente demanda del mercado, el sector artesanal pesquero no logra
satisfacer la necesidad del mercado.
Empleo de la genómica y la proteómica en esta actividad es posible impactar en la
modificación y mejoramiento genético para el desarrollo de cepas resistentes a
enfermedades, el mejoramiento en la tasa de crecimiento y conversión de alimentos de
especies cultivables.
El control hormonal de los ciclos reproductivos, la identificación tratamiento de
enfermedades, el desarrollo de vacunas para el tratamiento de enfermedades, el desarrollo
sostenible de la acuicultura compatible con un medio ambiente (Melamed etAl. 2002).
Unos de los primeros estudios realizados en el campo el desarrollo de hormonas,
estimuladores de crecimiento de especies marinas, empleadas en el crecimiento de
diferentes especies, e han producido proteínas.
Se han producido proteínas con diversas funciones fisiológicas, tales como hormonas (Gu
et al. 2000, Udomkit et al2004), proteínas reguladoras del crecimiento (Chan et al. 2003)
y enzimas con diversas actividades (Aoki et al. 2003, Huang et al. 2004, Jónsdóttir et al.
2004, Ohta et al. 2003).
Un enfoque especial ha sido la expresión de genes que codifican para proteínas que actúan
dé alergenos en los humanos (Villacis et al. 2004, Bi et al 2004).
Función Biológica y Propiedades del Tripsina.
Está presente en el tracto digestivo de una gran variedad de mamíferos y juega un papel
importante en la activación de endopeptidasas digestivas en animales. Esta enzima lleva
a cabo la catálisis de reacciones de hidrólisis de enlaces peptídicos que contienen residuos
de aminoácidos básicos.
Tales como lisina y arginina reduciendo el tamaño de proteínas grandes y haciéndolas
accesibles a posterior degradación por otras proteínas.
A partir de tejido pancreático de animales en sacrificio ya sea bovino o porcino, sin
embargo, a pesar de que se emplean varios procesos para su purificación, las tripsinas
obtenidas contienen actividades trazas de otras proteasas pancreáticas que son indeseables
en algunos procesos industriales o de laboratorio (Hanquier et al. 2000).

6. 5
Aunado a esto, los estrictos lineamientos y regulaciones de la FDA (Food and Drug
Administration) de los Estados Unidos y otros organismos internacionales han conducido
a la necesidad de uso de tripsina pura de origen recombinante sobre todo en el
procesamiento de proteínas para uso farmacéutico y en investigación (Hanquier et al.
2000)
Debido a la importancia de esta enzima en los procesos digestivos del camarón Blanco
del Pacífico L. vannamei, al gran interés mundial sobre el cultivo de esta especie para
fines Comerciales, al costo elevado de las formulaciones proteicas para la elaboración de
dietas Empleadas en la nutrición de este organismo, y a la necesidad de contar de tripsinas
puras.
Con alta actividad catalítica y sin otras actividades traza, decidimos intentar producir la
Tripsina o el tripsinógeno del camarón L. vannamei en un sistema de expresión y así
contar con una fuente pura y homogénea de dicha enzima o su zimógeno para el estudio
de sus Propiedades y su potencial aplicación en la acuacultura de esta especie cultivable.
Existen diferentes sistemas en los cuales se obtiene las proteínas recombinantes.
Leche
Se considera a la glándula mamaria como un tejido que ofrece o puede expresar proteínas
de gran valor, la leche ofrece ventajas en la conservación de proteínas recombinantes sin
ninguna alteración.
Clara de huevo
Este en un nuevo método utilizando la clara de huevo, para obtener proteínas
recombinantes, las ventajas de este método es que una gallina produce alrededor de 300
huevos al año, según estudios una clara de huevo logra tener alrededor de 4 gramos de
proteínas.
Sangre
Este sistema se. Considera para el aislamiento de proteínas que circulan en la sangre esté
proceso no se recomienda mucho por el proceso invasivo en el animal para su obtención.
Orina
Diferentes investigaciones exploran a la vejiga como un biorreceptor modificando las
células que la recubren, promoviendo la producción y secreción de proteínas.

7. 6
Animales transgénicos para la producción de proteínas recombinantes.
Rumiantes
Se las considera como las especies más indicadas, logrando producir grandes cantidades
de proteínas en la leche, las vacas lecheras pueden llegar a Producir hasta 10 000 litros de
leche al año. conseguir rendimientos en la Producción de proteínas terapéuticas de
decenas de kilogramos por vaca transgénica.
A pesar De eso, toma más de tres años desde la transferencia del material genético hasta
la obtención De la leche con los productos de interés.
Conejo
una alta fertilidad, una producción de leche relativamente alta, insensibilidad a
enfermedades por priones y no generan la transmisión de enfermedades severas a
humanos.
Asimismo, respecto a los rumiantes, poseen un intervalo de gestación corto,
permitiéndoles tener hasta ocho períodos de lactancia al año. Aun así, sólo es posible
recuperar 1,5 litros de leche
Por período de lactancia. Tal situación limita su valor como sistema de expresión a nivel
industrial, ya que, para obtener cantidades sustanciales de leche, sigue siendo necesaria
una considerable cantidad de animales.
Aves
El uso de gallinas transgénicas como biorreactores puede ser de utilidad dado su alto nivel
de producción de proteínas recombinantes. Ha sido posible la creación de estas mediante
el uso de vectores lentivirales y células germinales.
Las células con genes foráneos son introducidas en embriones, produciéndose gallinas
quiméricas capaces de secretar anticuerpos monoclonales
en las claras de huevo.
Insectos
En muchos hay un rápido período de crecimiento larval, lo cual involucra una gran
síntesis de Proteínas antes de la pupación algunos insectos transgénicos han representado
sistemas económicamente ventajosos para producir estas sustancias, debido a su corto
tiempo de reproducción.
La tecnología disponible para su producción en masa y la habilidad de ejecutar Complejas
modificaciones post tradicionales.

8. 7
Otra ventaja demostrada es que los Genes insertados en su genoma pueden heredarse
hasta 50 generaciones, haciendo viable la Producción a gran escala de proteínas
recombinantes obtenidas a partir de su hemolinfa
Metabolitos secundarios de las plantas.
Las plantas, organismos autótrofos, además del metabolismo primario presente en todos
los seres vivos tienen un metabolismo secundario que les permite producir y acumular
compuestos de naturaleza química diversa.
Estos compuestos derivados del metabolismo secundario se denominan metabolitos
secundarios que se distribuyen diferencialmente entre grupos taxonómicos, presentan
propiedades biológicas, muchos desempeñan funciones ecológicas y se caracterizan por
sus diferentes usos y aplicaciones como medicamentos, insecticidas, herbicidas, perfumes
o colorantes, entre otros (Ávalos García & Pérez Carril., 2009).
La síntesis de metabolitos secundarios depende de la etapa de desarrollo de la planta y
sus niveles. Este aumento en los niveles de metabolitos secundarios, es importante para
la supervivencia de las plantas, ya que su síntesis se deriva del metabolismo primario y
porque algunos compuestos son tóxicos para la misma planta.
La Participación de los Metabolitos Secundarios en la Defensa de las Plantas.
Las plantas han desarrollado diversas estrategias de defensa contra condiciones de estrés
biótico y abiótico. Para defenderse del daño ocasionado por la herida y el ataque por
insectos o microrganismos patógenos, las plantas sintetizan enzimas que degradan la
pared celular de microrganismos o que tienen la capacidad de inactivar tóxicos de origen
microbiano. La estructura de la pared celular vegetal también cambia, formando una
barrera más rígida y menos digerible para insectos.
Las respuestas de defensa a su vez, se combinan con el desarrollo de estructuras contra
sus depredadores, tales como las espinas, las espigas, los tricomas y los pelos glandulares.
Así mismo y como parte de la protección química, otra estrategia utilizada por las plantas
es la producción de metabolitos secundarios (MS) con actividad antimicrobiana, en contra
de herbívoros, o con actividad antioxidante (Croteau, Kutchan, & Lewis, 2000).
Los metabolitos secundarios se inducen cuando las plantas son expuestas a condiciones
adversas tales como: a) el consumo por herbívoros (artrópodos y vertebrados), b) el
ataque por microrganismos: virus, bacterias y hongos, c) la competencia por el espacio
de suelo, la luz y los nutrientes entre las diferentes especies de plantas y d) la exposición
a la luz solar u otros tipos de estrés abiótico.

9. 8
Características de metabolitos secundarios.
Aproximadamente 20,000 estructuras de MS que por su composición química son
clasificados en dos grupos principales: nitrogenados y no nitrogenados. Los metabolitos
secundarios que contienen nitrógeno incluyen a los alcaloides, aminoácidos no proteicos,
aminas, glucósidos cianogénicos y glucosinolatos. Los MS no nitrogenados se dividen en
terpenoides, poliacetilenos, polipéptidos y fenilpropanoides (Wink, 1999).
Los metabolitos secundarios se pueden dividir en tres grupos principales
Los metabolitos secundarios vegetales pueden dividirse en tres grupos químicamente
diferentes: terpenos, fenoles y compuestos que contienen nitrógeno, pueden encontrarse
en la fuente vegetal solos o formando glucósidos. Estos son más frecuentes para
triterpenos conocidos como saponinas.
Terpenos
Los terpenos o terpenoides constituyen el mayor grupo de los productos secundarios. Los
compuestos de esta clase son generalmente insolubles al agua. Los terpenos derivan de la
unión de cinco carbonos que tienen esqueleto carbonado ramificado del isopentano.
En ocasiones a los terpenos se los conoce como isoprenoides, estos están ampliamente
distribuidos en el reino vegetal y su frecuencia y abundancia están íntimamente ligados a
factores genéticos y climáticos, son metabolitos secundarios que dan las características
organolépticas de las plantas, son los responsables de las características físicas que
presentan, todo como el aroma, sabor, tectura, color y temperatura de las plantas.
Se localizan en las hojas y flores, tienen diferentes objetivos, por una parte, su objetivo
es atraer a los insectos para que polinicen las flores y repelen con su aroma y sabor a los
insectos depredadores protegiendo a la planta. Cuando va aumentando la temperatura, ya
sea de día o de noche, las plantas empiezan a sintetizar más terpenos.
Fenoles.
Las plantas sintetizan una gran variedad de productos secundarios que contienen un grupo
fenol. Estas sustancias reciben el nombre de compuestos fenólicos, poli fenoles o
fenilpropanoides y derivan todas ellas del fenol, un anillo aromático con un grupo
hidroxilo (Isaza, 2007).
Son compuestos químicos que se encuentran ampliamente distribuidos en las frutas y
vegetales. Originan una de las clases más importantes de metabolitos secundarios en
plantas, en su mayoría derivados de la fenilalanina y en menor cantidad de tirosina
(López, 2008).
Estos compuestos constituyen un amplio grupo de sustancias presentes en las plantas con
diferentes estructuras químicas y actividades metabólicas.

10. 9
Cabe recalcar que los compuestos fenólicos intervienen como antioxidantes naturales en
los alimentos, por lo que la obtención y preparación de productos con un alto contenido
de estos compuestos supone una reducción en la utilización de aditivos antioxidantes,
pudiendo englobarlos dentro de los llamados alimentos funcionales. (Berra et al., 1995;
Posada et al., 2003).
Químicamente, los compuestos fenólicos son un grupo muy diverso que comprende desde
moléculas sencillas como los ácidos fenólicos, hasta polímeros complejos como los
taninos condensados y la lignina. Dentro de los compuestos fenólicos también se
encuentran pigmentos flavonoides. Muchos de estos productos están implicados en las
interacciones planta herbívoro (Avalos & Pérez, 2009).
Los flavonoides, también conocidos como bioflavonoides, forman un grupo de alrededor
de 3,000 compuestos fenólicos que tienen una estructura química similar, dotándolos de
propiedades funcionales importantes al ser consumidos. Estos metabolitos pueden
encontrarse en todas las familias de plantas superiores y en casi todas las especies
vegetales; es decir, que los flavonoides están presentes en todas las frutas, verduras y
hierbas aromáticas. (Jovanovic, 2006).
Compuestos nitrogenados.
Los compuestos nitrogenados son principalmente los alcaloides y glucósidos
cianogénicos. Los alcaloides son un diverso grupo de compuestos con cerca de 4 000
estructuras conocidas. Estos son fisiológicamente activos en humanos y por supuesto de
gran interés en la industria farmacológica (Sajc et al., 2000).
Por otra parte, los glucósidos cianogénicos, se consideran posiblemente, los metabolitos
secundarios con mayor relación en las funciones de defensa (Bennett y Wallsgrove,
1994).
Un amplio grupo de productos naturales también han sido clasificados según su
aplicación. Entre ellos se agrupan los productos farmacéuticos que incluyen alcaloides
(vincristina, vinblastina, ajmalicina, atropina, berberina, codeina, reserpina, nicotina,
camptotecina), cardenólidos (digitoxina, digoxina); diterpenos (paclitaxel); saborizantes
y flavonoides como el esteviósido,
La quinina; productos utilizados como pigmentos y en la perfumería como las
antocianinas, betalinos, el aceite de rosas y de jazmín y productos utilizados con fines
químicos y agroquímicos como proteasas, vitaminas, lípidos, aceites, látex (Ramachandra
Rao y Ravishankar, 2002).

11. 10
CONCLUSIONES
 En las proteínas recombinantes es uno de los métodos para la obtención de
productos para el tratamiento de diversas enfermedades. Como fuente para la
síntesis de proteínas (biorreactores) se cuentan con los animales transgénicos
(rumiantes, conejos, cerdos, aves e insectos), cuyo genoma ha sido modificado a
partir de plásmidos o bacteriófagos.
 Su eficiente producción requiere la expresión de esta proteína en un sistema
celular apropiado. En general, la expresión de proteínas recombinantes tiene
muchas ventajas, y para esto la implementación de tecnología no a llevado a un
avance extraordinario para poder saber más a fondo sobre muchos temas, e este
caso sobre las proteínas recombinantes (PR).

12. 11
RECOMENDACIONES
 Sugerir mejoras implementarías de estudios para obtener una clara conocimiento
sobre la expresión de las proteínas recombinantes.
 Abarcar más el campo de la investigación en el área biotecnológica, para permitir
el descubrimiento de nuevas formas en la obtención de proteínas recombinantes,
abaratando costos para la obtención de estas.

13. 12
BIBLIOGRAFIA
[1] K. Buchholz and J. Collins, “The roots—a short history of industrial microbiology
and biotechnology,” Applied
Microbiology and Biotechnology, 97(9), 3747-3762, 2013.
[2] C. Schmidt, “Belated approval of first recombinant protein from animal,” Nature
Biotechnology, 24(8), 877,
2006.
[3] M. V. Shepelev, S. V. Kalinichenko, A. V. Deykin, and I. V. Korobko, “Production
of Recombinant Proteins in the
Milk of Transgenic Animals: Current State and Prospects,” Acta Naturae, 10(3), 40-47,
2018.
[4] Y. H. P. Zhang, J. Sun, and Y. Ma, “Biomanufacturing: history and perspective,”
Journal of Industrial.
[5] J. Mairhofer, M. Cserjan-Puschmann, G. Striedner, K. Nöbauer, E. Razzazi-Fazeli,
and R. Grabherr, “Marker-
free plasmids for gene therapeutic applications–Lack of antibiotic resistance gene
substantially improves the
manufacturing process,” Journal of Biotechnology, 146(3), 130-137, 2010.
[6] J. A. Gossen, A. C. Molijn, G. R. Douglas, and J. Vijg, “Application of galactose-
sensitive E. coli strains as
selective hosts for LacZ-plasmids,” Nucleic Acids Research, 20(12), 3254, 1992.
Ávalos García, A., & Pérez Carril., E. (2009). Metabolismo secundario de plantas.
Madrid: Universidad Complutense.
Azcón , J., & Talón, M. (2000). Fundamentos de Fisiología Vegetal. Buenos Aires,
Argentina.: Editorial McGraw Hill S.A. Interamericana. 851.
Croteau, R., Kutchan, T., & Lewis, N. (2000). Natural Products (Secondary Metabolites).
Maryland: American Society of Plant Physiologists.
Wink, M. (1999). Funciones de los metabolitos secundarios de las plantas y su
explotación en biotecnología. Londres.
Ávalos García, A., & Pérez Carril., E. (2009). Metabolismo secundario de plantas.
Madrid: Universidad Complutense.
Azcón , J., & Talón, M. (2000). Fundamentos de Fisiología Vegetal. Buenos Aires,
Argentina.: Editorial McGraw Hill S.A. Interamericana. 851.
Croteau, R., Kutchan, T., & Lewis, N. (2000). Natural Products (Secondary
Metabolites). Maryland: American Society of Plant Physiologists.
Wink, M. (1999). Funciones de los metabolitos secundarios de las plantas y su
explotación en biotecnología. Londres.
Deanna Marcano y Masahisa Hasegawa (2002) Fitoquimica Orgánica. Caracas-
Venezuela

14. 13
https://books.google.com.ec/books?id=hPkjgPwXD-
QC&printsec=frontcover&hl=es#v=onepage&q&f=false
Chinou, I (2008) Primary and secondary metabolites and their biological activity. En:
Waksmundzka-Hajnos M, Sherma J, Kowalska T (Eds) Thin layer chromatography in
phytochemistry, pp. 59-76. CRS Press, Boca Raton