BIOTECNOLOGIA: CONCEPTO, AREAS

• HELI MIRANDA CHAVEZ

Ciencia y tecnología

• Ciencia: estudio de la realidad

• Tecnología: transformación de la realidad

Biotecnología:

• Se transforma la realidad biológica

• Se transforma con sistemas biológicos

• Insumos: materia orgánica

¿Qué es Biotecnología? Definiciones más comunes

• Cualquier esfuerzo humano que usa organismos vivos o sustancias de esos organismos para hacer un producto, y mejorar, desarrollar o modificar plantas, animales, o microorganismos para específicos usos o necesidades

• Cualquier esfuerzo humano que lleva a una deliberada manipulación de las moléculas que contienen información genética ¿cuál es la diferencia?

¿Por qué es tan excitante la Biotecnología?

• Golpea en el corazón de muchos temas picantes

• Tecnologías Incrementativas versus Tecnologías Disturbistas (crear un nuevo ser vivo)

• ¿Es tan solo una simple reacción emocional?– ¿Está la biotecnología en la línea entre lo natural y

lo sintético ( la obra del hombre)?– ¿Ofrece enorme poder para alterar el carácter

fundamental de la vida?• Beneficios de primera y segunda generación • Importancia de perspectivas multidisciplinarias:

desde la bioética a las ciencias físicas

CONCEPTOS

• CIENCIA: estudio de la realidad• TECNOLOGIA: transformación de la

realidad en provecho del hombre• Biotecnología: usa sistemas biológicos

como agentes transformantes o elementos transformados

• Biotecnología moderna: uso de ingeniería genética como principal herramienta

MATERIA PRIMA

BIENESSERVICIOS

• Tipos• Aireación• Agitación

BIOPROCESO

BIORREACTOR

SISTEMAS BIOLÓGICOS• CELULAS MICROBIANAS• CELULAS VEGETALES• CELULAS ANIMALES• ENZIMAS • CROMOSOMAS• GENES• ORGANULOS• VEGETALES TRANSGENICOS• ANIMALES TRANSGENICOSSelecciónMejoramientoConservación Inóculo

SelecciónEsterilizaciónFormulación

ExtracciónConcentraciónPurificaciónFormulaciónEstabilización

OTROS CONCEPTOS

• Biotecnología

• Ingeniería genética

• Tecnología de ADN recombinante

• OGM

• Transgénicos

• Bioindustrias

• Bioeconomía

• bioinformática

RASGOS HISTORICOS

Biotecnología Usada en Manufactura de Alimentos desde hace 8,000 años

- Bebidas Alcohólicas

- Panificación

- Derivados Lácteos

- Vinagre

-Alimentos Fermentados Orientales

¿Cómo?- Con Enzimas Microbianas

Biotecnología moderna:¿Cómo comenzó?

• Arber (1950) descubre enzimas que degradan virus bacterianos

• Smith (1970) purificó y caracterizó las enzimas:

- Corto ADN en sitios específicos

- Las llamó enzimas de restricción

• Boyer y Cohen (1973): insertan gen de rana en E. coli

Bases científicas de la biotecnología

BIOTECNOLOGIA

BIOTECNOLOGIA MOLECULAR

BIOTECNOLOGIA CELULAR

BIOTECNOLOGIA MICROBIANA

BIOTECNOLOGIA ENZIMATICA

BIOTECNOLOGIA ANIMAL

BIOTECNOLOGIA VEGETAL

BIOTECNOLOGIA DE ORGANOS Y TEJIDOS

BIOTECNOLOGIA

BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL

B IOTECNOLOGIA FARMACEUTICA

BIOTECNOLOGIA MEDICA

BIOTECNOLOGIA AGROPECUARIA

BIOTECNOLOGIA ALIMENTARIA

BIOTECNOLOGIA ENERGETICA

BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL

BIOTECNOLOGIA

•APLICACIONES

¿CÓMO SURGEN LOS COLORES DE LA BIOTECNOLOGIA?

4 COLORES DE LA BIOTECNOLOGIA

• Biotecnología roja

• Biotecnología azul

• Biotecnología blanca

• Biotecnología verde

Ganado

• Se busca incrementar su absorción de nutrientes suministrándoles alimentos que aumenten la absorción , p.e., de fósforo,

• Insertar genes en vacas y ovejas para que produzcan algunos fármacos en la leche.

• Se usa maíz LY038, con contenido de lisina

Biotecnología marina

APLICACIONES

Empresa Capitalización de mercado en millones de dólares US Tipo de empresa: F= FarmacéuticaB=

Biotecnológica

• Pfizer Inc** 255,970• FMerck & Co. Inc. 152,599• FJonson & Johnson 142,463• F y variosBristol, Myers, Squibb 103,161• FAbbot Laboratorios 80,741• FAmgen * 72,294BGenentech* 64,719• BPharmacia Corp1 63,045• FSchering Plough Corp 56,561• FDu Pont 49,015• F, B, semillas y otrosDow Chemical 29,798• F, B, semillas y otrosBiogenldec* 19,588• BAgilent Technologies 13,383• BGenzyme Corp* 10,539

Las mayores barreras al desarrollo empresarial en Europa

Citadas por ejecutivos alrededor del mundo como las siguientes:

• Aversión al riego y al fracaso 72%• Lentitud en la toma de decisiones 67%• Falta de instinto innato 66%• Falta de recursos 65%• Poca propensión al cambio

63%• Legislación gubernamental 62%• Falta de comunicaciones 59%• Problemas burocráticos/estructurales 58%• Falta de incentivos 58%[1]•

[1] Accentura Report. Rediscovering Europe. Marzo 2003. Citado en Ref. 4.

Cluster de Ciencias biomédicas, Escandinavia

• 3.2 millones de personas • 14 universidades • 140,000 estudiantes universitarios • 41,000 personas empleadas en las industrias de

ciencias de la vida • 5000 investigadores en ciencias de la vida • 26 hospitales (11 hospitales universitarios) • 5 parques industriales científicos • 125 compañías de biotecnología

Instituciones de investigación en biotecnología

en Cuba. 

• Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB)

• Centro Nacional de Biopreparados.

• Instituto “Carlos J. Finlay”,

• Centro de Inmunología Molecular, Centro de Inmunoensayos

Tabla No. 3 Capitalización de mercado 1994-2004* de empresas de biotecnología de EE.UU

• Año Capitalización US$  miles de• millones• 1994 45.00• 1995 41.00• 1996 52.00• 1997 83.00• 1998 93.00• 1999 138.00• 2000 353.50• 2001 330.80• 2002 225.00• 2003 206.00• 2004 311.00* Fuente Ernst & Young y BioWorld

Número de patentes concedidas Año 1989 2,160• 1990 1,765• 1991 2,077• 1992 2,538• 1993 3,013• 1994 2,816• 1995 2,926• 1996 3,897• 1997 5,412• 1998 7,834

Patentes en biotec en Mejico

La biotecnología vegetal:

• La ingeniería genética (proceso de transferir ADN de un organismo a otro) aporta grandes beneficios a la agricultura a través de la manipulación genética de microorganismos, plantas y animales.

• Una planta modificada por ingeniería genética, que contiene ADN de una fuente externa, es un organismo transgénico. Un ejemplo de planta transgénica es el tomate que permite mantenerse durante mas tiempo en los almacenes evitando que se reblandezcan antes de ser transportados.

Los objetivos de la ingeniería genética son:• -Prevención y cura de enfermedades.• -Desarrollo de microorganismos, plantas o animales fines distintos.• Los microorganismos que son fruto de otros se les llama

microorganismos recombinantes.• Los animales y plantas que son fruto de manipulaciones genéticas

reciben el nombre de plantas y animales transgénicos.

Biotecnología humana

• El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desordenes genéticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de ADN.

• Con la tecnología avanzada ya se puede determinar muchas de estas enfermedades.

• En esto últimos años ha avanzado mucho la tecnología en este campo, se puede tener mucha información de nuestro material genético. Así también podemos prevenir las enfermedades hereditarias por dos fases:

• 1ª fase: La prevención primaria en el que se investiga sobre la información genética de la pareja y de los parientes.

• 2ª En esta segunda fase se puede estudiar(con las nuevas técnicas) la información genética del feto.

Biotecnología alimenticia

• El consumidor tiende a asimilar alimento natural con alimento sano y seguro sin pensar que éstos han pasado por mayor número de evaluaciones sanitarias antes de su comercialización.

• Detrás de los alimentos de aspecto y sabor perfecto, se esconde un largo y complejo proceso de elaboración en el laboratorio