domingo, 9 de septiembre de 2012

2.1.1.4 ÁREA DE INCUBACIÓN


Los cultivos se incuban en un cuarto apropiado o en gabinetes o cámaras de crecimiento. El área de incubación debe tener una temperatura de (20-28 °C), iluminación variable 1000 a 5000 lux y humedad relativa (70-80 %). En el cuarto de incubación se instalan estanterías metálicas o de madera para colocar los cultivos.
Estas estanterías tiene medidas variables y puede tener de ancho 0,30 m y 1 m, de largo de acuerdo con el tamaño del cuarto y la altura de 1.80 a 2.20 m. esta área debe incluir además, un espacio para cultivos en agitación y para cultivos estáticos en oscuridad. Es necesario propiciar una buena distribución del aire en este cuarto para evitar zonas de recalentamiento por efecto de las luces.
La regulación de la temperatura se puede lograr por medio de aparatos de aire acondicionado de pared o de un sistema central. en cualquier caso, es necesario tomar precauciones para evitar el calentamiento excesivo, instalando alarmas y controles para cortar la iluminación cuando falle el aire acondicionado.

Bibliografía : 

2.1.1.3 ÁREA DE SIEMBRA ASÉPTICA :


 Asepsia: es la ausencia de microorganismos, un estado libre de gérmenes. Conjunto de procedimientos que impiden la llegada de microorganismos a un medio, por ejemplo: técnicas de aislamiento, etc.

Área de transferencia o Área Aséptica :

En esta área del laboratorio se realiza el trabajo de escisión, inoculación y transferencia de los explantes a los medios de cultivo. Dado que este trabajo el más alto nivel de limpieza ambiental, se recombina la instalación de gabinetes de flujo horizontal o vertical de aire filtrado de baja presión, o la construcción de cuartos de transferencia. Sin embargo ciertas operaciones de inoculación como la escisión y el cultivo de ápices y meristemos en tubo de ensayo de boca angosta, se pueden realizar sobre una mesa  limpia, ubicada en un lugar del laboratorio libre de corrientes de aire y polvo. 

Los gabinetes de flujo laminar deben ubicarse, en lo posible, en un lugar alejado de las puertas y con un mínimo de corriente de aire, con el fin de prolongar la vida útil de los filtros.



Bibliografía : 


2.1.1.2. ÁREA DE ALMACENAMIENTO

 Almacenamiento del material estéril:

Una vez que un material está estéril puede mantener esta condición si está protegido en la forma apropiada. Es decir, la duración de la esterilidad de un material no está relacionada directamente con el tiempo, sino con factores que comprometen su exposición al medio ambiente. Los materiales estériles pierden su esterilidad:

Ø  Cuando se produce cualquier ruptura, accidental o no, del material que lo recubre durante su transporte o almacenamiento.

Ø  Al humedecerse el material de empaque.

Es importante no manipular los materiales estériles con las manos húmedas, ni colocarlos sobresuperficies mojadas. Al almacenar los materiales estériles se deben tomar una serie de precauciones, tales como:

Ø  Controlar el acceso a las áreas de almacenamiento de materiales estériles.

Ø  Mantener el área de almacenamiento limpia, libre de polvo, sucio e insectos.

Ø  Controlar la temperatura y la humedad de las áreas de almacenamiento.

Ø  La temperatura ideal debe estar por debajo de los 26ºC y la humedad relativa entre 30 y 60%.

Ø  Los periodos prolongados de almacenamiento en lugares tibios y húmedos, pueden producir condensación de humedad sobre el material de empaque.

Ø  Utilizar, preferiblemente, estantes cerrados para colocar el material.

Ø  Dejar que los materiales que salen del horno o el autoclave alcancen la temperatura ambiente antes de ser almacenados; de esta forma se evita la condensación dentro del empaque.

Almacenamiento de los medios de cultivo:

Los medios de cultivo deshidratados se deben almacenar en envases sellados bajo las condiciones que señale el fabricante. Generalmente se almacenan en un lugar fresco (entre 15 y 25), con poca humedad y protegidos de la luz solar di recta. Nunca se deben almacenar cerca de autoclaves, hornos, ni otra fuente de calor o vapor; Los medios de cultivo deshidratados se deben descartar cuando se hidraten o decoloren.

Una vez que el medio de cultivo ha sido preparado y esterilizado se debe almacenar entre 2 y 8_C, amenos que el medio requiera alguna condición diferente. Se deben mantener en recipientes bien cerrados para evitar su deshidratación. Cuando se usa tapón de algodón se debe colocar por encima una envoltura de papel (Craft).



Bibliografía :

2.1.1.1 ÁREA DE PREPARACIÓN DE MEDIOS DE CULTIVO Y ESTERILIZACIÓN

Área de preparación :

Se utiliza principalmente para preparar los medios de cultivo, pero debe proveer también un espacio para almacenar los materiales de vidrio y de plástico, y los reactivos químicos. Este ambiente debe contar con mesas de trabajo para la preparación de los medios y para colocar balanzas, el medidor de pH, los platos calientes con agitación, y otros elementos; también debe incluir vitrinas, estanterías y espacio para el equipo de refrigeración, y para la incubadora o la cámara de crecimiento (o para ambas).



Área de esterilización :

El área de esterilización, puede estar constituida por dos áreas conectadas entre si, o por un solo ambiente, y puede estar localizada dentro del área general de preparación.
El área de lavado debe incluir por lo menos un lavadero grande con agua caliente y agua fría y una fuente de agua de alto grado de pureza, preferiblemente agua doblemente destilada ; para el efecto se debe utilizar un destilador de vidrio o de material no toxico  y un desionizador de agua colocado entre el destilador y el lavadero. esta area debe disponer de un espacio para almacenar agua destildada en botellas de plastico; tambien debe proveer basureros adecuados para el material vegetal, inorganico y de vidrio que se deseche. 
el area de esterilización debe de tener espacio para el autoclave vertical u horizontal, el cual puede ser pequeño (olla de presión) o grande (de carga frontal y de enfriamiento lento y rápido), según sea el volumen del material que se procese. esta área también puede incluir espacio para estufas, secadoras, y un lavadero con agua caliente y fría.

esterilización es la cámara de autoclave.

Bibliografía : 


2.1.1. ÁREAS DEL LABORATORIO DEL CULTIVO DE TEJIDOS


El laboratorio de cultivo de tejidos debe disponer de un área destinada al establecimiento, crecimiento y multiplicación de la planta producida; esta área es especialmente necesaria en los laboratorios de investigación y desarrollo y en los de producción comercial. 

Un laboratorio de cultivos de tejidos se puede dividir  en áreas separadas para las diferentes funciones que se desarrollan en el.

Diferentes areas de un laboratorio de cultivos vegetales

  •  Área de preparación.
  •  Área de lavado y esterilización.
  •  Área de transferencia
  •  Área de incubación
  •  Área de observación y examen
  •  Área de crecimiento
  •  Área de cuarentena y de control fitosanitario   

Bibliografía : 

2.1 MEDIOS DE CULTIVO

Cultivar a un microorganismo es proporcionarle las condiciones adecuadas para su crecimiento y multiplicación.

Medio de cultivo : Es una solución líquida o gelatinosa que contiene los nutrientes necesarios para el crecimiento de los microorganismos. Los nutrientes que requieren los microorganismos son: agua, carbohidratos, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, cobre, etc. También es necesario brindarle las condiciones ambientales adecuadas de luz, temperatura, oxigenación, humedad, etc. 

 El material alimenticio en el que crecen los microorganismos es el Medio de Cultivo y el crecimiento de los microorganismos es el Cultivo. Un medio de cultivo debe contener los nutrientes y factores de crecimiento necesarios y debe estar exento de todo microorganismo contaminante.




Bibliografía :
http://www.slideshare.net/guest5e31b0e1/medios-de-cultivo
http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/SeminarioMedios.htm

UNIDAD 2


domingo, 2 de septiembre de 2012

1.2 TERMINOLOGÍA GENERAL DE LA BIOTECNOLOGÍA


Ø  Acido abscisico: Hormona vegetal que cumple importantes funciones en el crecimiento y desarrollo de las plantas, cuyos efectos son especialmente inhibidores, y distribuido preferentemente en hojas, yemas, tubérculos, semillas y frutos. Es una sustancia química de la familia de los terpenoides y su fórmula abreviada es C 16H 20O 4. También se conoce con el nombre de hormona del estrés y antiguamente como abscisina y dormina.

Ø  Anticodón: Secuencia de tres núcleótidos en el ARN transferente que se emparejan de forma complementaria con un codón especifico del ARN mensajero durante la síntesis proteica para determinar un aminoácido concreto de la cadena polipeptídica.

Ø  Autoclave: Aparato destinado a la esterilización por calor húmedo. Consta de un recipiente hermético, provisto de un manómetro y una válvula de seguridad, formado por dos compartimientos separados por una reja: el inferior se llena de agua y en el superior se coloca el material a esterilizar.
Ø  Auxina: Las auxinas son un grupo de sustancias que funcionan como reguladoras muy activas del crecimiento vegetal, son consideradas hormonas vegetales (fitohormonas) y lo mas cumún es que provoquen el alargamiento de las células. Se sintetizan en las zonas en crecimiento activo y se desplazan desde allí hacia otras zonas de la planta, principalmente hacia la base, de manera que de ellas hay una variación en la concentración de mayor a menor desde el ápice de las ramas, o las frutas en desarrollo a las raíces.http://www.sabelotodo.org/sustancias/auxinas.html

Ø  Biotecnología: La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos

Ø  Citocinina: Su nombre proviene del término «citokinesis» que se refiere al proceso de división celular, el cual podría ser considerado como el segundo proceso madre de todos los procesos fisiológicos en los vegetales, ya que a este proceso le antecede en importancia la diferenciación celular, la cual se encarga de dar origen a la formación de cada uno de los órganos de cualquier vegetal.

Ø  Código genético: indica que aminoácido corresponde a cada triplete o codón del ARN mensajero. Está organizado en tripletes o codones: cada aminoácido está determinado por tres nucleótidos. Teniendo en cuenta que existen cuatro ribonucleótidos diferentes (U, C, A y G).

http://www.ucm.es/info/genetica/AVG/problemas/Codigen.htm


Ø  Codón: Un codón es un triplete de nucleótidos. Es la unidad básica de información en el proceso de traducción. Cada codón codifica un aminoácido y esta correspondencia es la base del código genético que permite traducir la secuencia de ARNm a la secuencia de aminoácidos que constituye la proteína.

Ø  Dogma central de la biología molecular : es un término que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el descubrimiento de la codificación de ésta en la doble hélice del ADN. Propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que éste es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular

Ø  Enzimas de restricción: también conocidas como endonucleasas, son enzimas que cortan los enlaces fosfodiester del material genético a partir de una secuencia que reconocen

Ø  Etileno: es una hormona de plantas que difiere de las demás hormonas en que es un gas.
promueve la maduración y senescencia de los frutos.
El etileno también controla otras muchas funciones de las plantas, tales como: Abscisión de hojas, frutos, pétalos de flores, Caída de hojas, Germinación de los bulbos de patata Germinación de semillas
Formación de flores en algunas especies
.


Ø  ExplanteUn explante es una célula , tejido u órgano de una planta que se usa para iniciar cultivos in vitro . Los explantes se retira de las partes de las plantas en crecimiento activo que no han pasado por ningún tipo de " estrés " como secos , temperaturas demasiado altas o bajas, falta de minerales y al ataque de plagas o enfermedades

Ø  Giberelina: es una fitohormona. Se producen en la zona apical, frutos y semillas. Sus funciones son: Interrumpir el periodo de latencia de las semillas, haciéndolas germinar.Inducir la brotación de yemas. Promover el desarrollo de los frutos (floración).crecimiento longitudinal del tallo

Ø  Kilobase (Kb): 1000 nucleótidos s o nucleótidos pares - una unidad de simple o de doble hebra de ácido nucleico . medición de la longitud 

Ø  Micropropagación: es técnica de cultivo de tejidos vegetales en la que se toma un explante de la planta, se lo desinfecta, se lo aísla en un recipiente estéril y se le propician artificialmente condiciones que permitan que las células expresen su totipotencialidad.

Ø  Medio MS: Base destinada a la Preparación de los Medios utilizados Para El Cultivo de vitroplantas.

   Ø  Plásmido: Los plásmidos son moléculas circulares de ADN que se replican de manera      independiente al cromosoma de la célula hospedera. De manera natural se encuentran en las bacterias en tamaños que van desde 5,000 hasta 400,000 pb.

Ø  Técnica de recombinación del ADN: Conjunto de técnicas de manipulación genética que emplea la recombinación in vitro asociada a la inserción, réplica y expresión del AADN recombinado dentro de células vivas.

Ø  Traducción genética: es el segundo proceso de la síntesis proteica (parte del proceso general de la expresión génica .Es el proceso que convierte una secuencia de ARNm en una cadena de aminoácidos para formar una proteína. Es necesario que la traducción venga precedida de un proceso de transcripción. El proceso de traducción tiene cuatro fases: activación, iniciación, elongación y terminación (entre todos describen el crecimiento de la cadena de aminoácidos, o polipéptido, que es el producto de la traducción).

Ø  Transcripción genética: La transcripción consiste en la copia de 1 cadena de DNA para dar una cadena de RNA, gracias a la complementariedad de bases. La cadena que se copia se conoce como cadena molde o cadena transcrita

1.1.3. IMPORTANCIA ECONÓMICA, ECOLÓGICA Y AGRONOMICA

IMPORTANCIA ECONÓMICA :


Las biotecnologías han tenido un considerable impacto económico en el sector de la alimentación, pues desde 1990 se han hecho operativos sistemas de diagnóstico y bioconversión de almidón; se han comercializado edulcorantes y saborizantes, se han diseñado procesos de producción de jugos, aminoácidos, pigmentos y vitaminas; productos de fermentación, enzimas para elaboración de quesos, productos lácteos y levaduras híbridas. Para el período 1995-2000 se prevé comercializar bacterias y enzimas modificadas genéticamente, como elementos flavorizantes que mejoran la calidad de los alimentos, así como biocatalizadores y biosensores para la industria de producción y monitorización.


 Ø  BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR SALUD

Ø  Desarrollo de vacunas. un centro virtual para el desarrollo y evaluación de vacunas que coordine el esfuerzo de los grupos que realizan actualmente investigación en este campo.

Ø  Producción de medicamentos genéricos (fármacos y proteínas terapéuticas) que permitan cubrir las principales causas de demanda médica y social, y disminuir nuestra grave dependencia del exterior

Ø  Caracterización de los alelos asociados a enfermedades genéticas en la población nacional. Esto, debiera apoyarse en el contexto de centros de investigación y servicio, tales como el recién creado Instituto de Medicina Genómica de la Secretaría de Salud.



    IMPORTANCIA ECOLÓGICA:

    Esde gran importancia ya que la biotecnología ha influido en los sistemas de producción de metano o etanol, por fermentación anaerobia de biomasa, y en el crecimiento selectivo y propagación de árboles y plantas ornamentales. Las técnicas más utilizadas son las de ADNrec, ingeniería de proteínas y procesos e ingeniería de producción de anticuerpos monoclonales -un área muy limitada de la biotecnología-, que han revolucionado en un corto espacio de tiempo campos como el diagnóstico de enfermedades infecciosas y genéticas, la monitorización de procesos industriales y la producción de variedades de microorganismos capaces de elaborar sustancias farmacológicas o alimenticias y de metabolizar aceites para eliminar contaminaciones. 




    Ø  BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR MEDIO AMBIENTE Y BIODIVERSIDAD

    Ø  En el área de agua. Profundizar en el conocimiento de los procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales, para optimizar su diseño y operación; desarrollar biosensores optimizados para mejorar el control de procesos biotecnológicos y seguimiento de la calidad de agua en drenajes y cuerpos de agua; desarrollar procesos especializados, con base en microorganismos modificados genéticamente, para el tratamiento, en las fuentes de contaminantes xenobióticos problemáticos, antes de mezclarlos con otras corrientes; desarrollar métodos modernos para detectar microorganismos patógenos en aguas tratadas; uso de la biodiversidad para aislar y aplicar microorganismos capaces de degradar contaminantes específicos, acelerando las cinéticas de los procesos y trabajando en condiciones extremas; desarrollar y adaptar tecnología biológica que asegure alcanzar los requerimientos de tratamiento que marca la normatividad mexicana.

    Ø  En el área de biodiversidad. Descubrimiento y caracterización de nuevas especies, especialmente de microorganismos, hongos y especies “incospicuas”, que constituyen la frontera actual del conocimiento de las especies en el planeta; desarrollar y optimizar métodos para el marcaje y el monitoreo de ejemplares, especialmente de acuerdo a los requerimientos del comercio internacional y a los emergentes “mercados verdes”, que requieren de certificaciones de origen; conservación de la biodiversidad, especialmente en lo que se refiere a diagnósticos veterinarios y forenses aplicados a fauna silvestre; análisis de las ventajas y los riesgos para el medio ambiente de los organismos genéticamente modificados (OGM); utilización respetuosa y sustentable de la biodiversidad.

    Ø  En el área de suelos. Diagnóstico y seguimiento del tratamiento de suelos contaminados; selección y estandarización de métodos analíticos, para el monitoreo de suelos contaminados; identificación y modificación de las especies participantes en los consorcios responsables de la biorremediación de suelos; desarrollo de procesos de modificación biocatalítica (oxidativa principalmente), para modificar/degradar contaminantes, en particular compuestos aromáticos y azufrados, mutagénicos, derivados del petróleo (combustibles) y de pesticidas; análisis de compuestos recalcitrantes en suelos contaminados con hidrocarburos y en suelos agrícolas contaminados con pesticidas; establecimiento de normas para suelos contaminados; estudios toxicológicos de sustancias contaminantes y subproductos de degradación; desarrollo de procesos biológicos para eliminar iones metálicos pesados.

    Ø  En el área de aire. Desarrollar la ingeniería necesaria para construir sistemas adecuados a las necesidades de tratamiento; desarrollo de inóculos microbianos avanzados y adaptados para aplicaciones específicas no convencionales. Avanzar en la implementación de biosensores para la medición in situ de la actividad de microorganismos en biopelículas.


    IMPORTANCIA AGRONOMICA : 

    En el sector agrícola, los cultivos son de gran importancia ya que existen variedades transgénicas de tomates, patatas, algodón, tabaco y soja, experimentadas al nivel de campo en pequeños reductos que presentan características de resistencia a herbicidas, virus, insectos y cualidades específicas. Algunos están comercializados ya en 1995.



    Ø  BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR AGRÍCOLA

    Ø  En los campos de la biología molecular, fisiología vegetal y bioquímica, habría que apoyar los esfuerzos en las áreas de desarrollo y reproducción de plantas; genes de resistencia a enfermedades; genes que controlan la tolerancia a estrés abiótico; ingeniería metabólica; bioinformática; genómica funcional; desarrollo de sistemas de transformación de plantas de interés social, económico o industrial en México; uso de plantas como biorreactores e implementación y uso de marcadores moleculares en programas tradicionales de mejoramiento.

    Ø  Apoyar la consolidación del recién creado Centro Nacional de Genómica Vegetal.

    Ø  En el campo de la biotecnología agroecológica, las áreas estratégicas a apoyar serían: sistematización de la diversidad agrícola por medio de marcadores moleculares; conservación y aprovechamiento de la diversidad de recursos genéticos agropecuarios y forestales a través de la biotecnología moderna; bioseguridad; monitoreo de productos novedosos y análisis de impacto en el agroecosistema ; ecología y evolución molecular.




    1.1.2. BIOTECNOLOGIA DE PRIMERA, SEGUNDA Y TERCERA GENERACION

    Primera generación:

    Biotecnología de “primera generación, tradicional, antigua, empírica o pre Pasteur  “que cubre procesos como la elaboración de bebidas alcohólicas, vinagre, productos lácteos, alimentos fermentados tradicionales, etc. En general procesos desarrollados en épocas tan remotas que ni siquiera se tiene un registro histórico claro de su surgimiento y evolución temprana. En esa época, la biotecnología se refiere a las prácticas empíricas de selección de animales, plantas y sus cruzas, y a la fermentación como un proceso para preservar y enriquecer el contenido proteico de los alimentos. Este periodo se extiende hasta la segunda mitad del siglo XIX.

    Segunda generación:


    Biotecnología de “Segunda generación  ó industrial” es aquella que se desarrolla a partir de la segunda mitad del siglo XIX, con los conocimientos incipientes de la microbiología y la bioquímica, y que culmina con la consolidación de la ingeniería bioquímica. Para algunos autores este periodo se divide en dos etapas: correspondiente al desarrollo inicial de la microbiología y la bioquímica. (Etapa denominada “era de Pasteur” o segunda generación) y la segunda corresponde al surgimiento de la ingeniería bioquímica (“era de los antibióticos” o tercera generación) Una segunda etapa del desarrollo de la biotecnología se inicia con los trabajos de Louis Pasteur (1822-1895) en la identificación de los microorganismos causantes de la fermentación en la segunda mitad del siglo XIX, lo que contribuyo a impulsar la incorporación de la técnica de fermentación en algunas áreas industriales.
    Otro investigador de esta etapa Robert koch (1843-1910) que también hizo importantes aportaciones a la bacteriología. La tercera época en la historia de la biotecnología se caracteriza por desarrollos en cierto sentido puestos, ya que por un lado la expansión vertiginosa de la industria petroquímica tiende a desplazar los procesos biotecnológicos de la fermentación, y por otro lado el descubrimiento de la penicilina por Fleming en el año 1928 sentaría las bases para la producción en gran escala de antibióticos a partir de la década de los años cuarenta. Ingenio la obtención de productos de utilidad incuestionable, que continúan siendo indispensables para la vida de la humanidad, ejemplo de estos productos son: los antibióticos, las vacunas naturales, vitaminas, proteínas unicelulares, enzimas, polisacáridos, alcohol industrial, entre otros. Destaca el descubrimiento de la estructura helicoidal del ADN por Cricky Watson en 1953, seguido por los procesos que permiten la inmovilización de las enzimas, los primeros experimentos de ingeniería genética realizados por Cohen y Boyer en 1973 y la aplicación en 1975 de la técnica del hibridoma para la producción de anticuerpos monoclonales, gracias a los trabajos de Milstein y Kohler.

    Tercera generación (Nueva biotecnología)

    Es la que se sirve de las técnicas de ADN recombinante para realizar la mejora de los seres vivos, con miras a su utilización. El impacto del ADN recombinante ha sido profundo. Se habla hoy, por tanto, de que nos encontramos en la era de la biotecnología. Se combinan las Ciencias de la Información con la Biología y surge la Bioinformática desarrollándose una nueva plataforma de trabajo en la búsqueda de nuevos productos, y donde la satisfacción del hombre sigue siendo el principal objetivo.
    Como resultado de este desarrollo se acelera el descifrado de genoma completos de organismos, lo que unidos a la aplicación de la geonómica y la proteómica genera una enorme cantidad de datos que proporcionan la información de las bases moleculares de los fenómenos y el camino para el diseño racional de moléculas.
    La terapia génica, los medicamentos dirigidos, la obtención de órganos y organismos productos de la clonación y otros productos altamente novedosos son representativos de esta época.