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; estas pueden ser más eficientes en cuanto al control ambiental, pero no son mas costosas. 






El área de incubación o crecimiento in vitro debe proporcionar un buen control de temperatura (20-28°C), de iluminación según las necesidades (1000 a 5000 lux) y de humedad relativa entre 70 y 80°C. en el cuarto de incubación se instalan estanterías metálicas o de madera para colocar los cultivos. Estas estanterías pueden tener dimensiones variables: ancho entre 0.30 y 1.00 m, el largo de acuerdo con el tamaño del cuarto y  la altura total 1.80 a 2.20 m. Esta área debe incluir un espacio para cultivos en agitación y para cultivo estático en oscuridad. 

2.1.1.3 Área de siembra aséptica

En esta área se realiza el trabajo de excisión, inoculación y transferencia de los explantes a los medios de cultivo. Se recomienda que la instalación cuente con gabinetes de flujo laminar horizontal o vertical, o la construcción de cuartos de transferencia. Los gabinetes deben ubicarse en un lugar alejado de corrientes de aire, para prolongar la vida útil de los filtros

2.1.1.2. Área de almacenamiento



Son aquellos lugares donde se guardan los diferentes tipos de materiales.

Función de los Almacenes:
Mantienen los materias primas a cubierto de incendios, robos y deterioros.

Permitir a las personas autorizadas el acceso a las materias almacenadas.

Mantienen en constante información de lo que se tiene en el laboratorio.

Lleva en forma minuciosa controles sobre las materias primas (entradas y salidas)

Vigila que no se agoten los materiales y sustancias.


martes, 4 de septiembre de 2012

2.1.1.1. Áreas de preparación de medios de cultivo y esterilización


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).


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.

2.1.1. Areas del laboratoria de cultivo de tejidos


El laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales se dedica a la micropropagación comercial de plantas a empresas o productores particulares; así como también a la investigación.

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.




2.1 Medios de cultivo


Un medio de cultivo es un material alimenticio que se usa en el laboratorio para el 
desarrollo de los microorganismos. Una vez que ha sido preparado, un medio de cultivo 
puede ser  inoculado (es decir, se le añaden organismos) y a continuación  incubado en 
condiciones que favorezcan el crecimiento microbiano.  El crecimiento de los 
microorganismos es el  cultivo. Un  cultivo axénico o puro contiene un único tipo de 
microorganismos.

Los medios de cultivo contienen como mínimo: carbono, nitrógeno, azufre, fósforo 
y sales inorgánicas. En muchos casos serán necesarias ciertas vitaminas y otras sustancias 
inductoras del crecimiento. También se añaden colorantes que actúan como indicadores 
para detectar, por ejemplo, la formación de ácido o como inhibidores del crecimiento de 
unas bacterias y no de otras.

PORTADA UNIDAD II


Bibliografía







1.2. Terminología general de la biotecnología


1.      Ácido abscisico: Hormona vegetal que actúa en los casos de estrés hídrico de la cepa provocando una disminución de la transpiración de la planta que conlleva una perdida de turgencia inhibiendo el crecimiento y el desarrollo normal de la misma.
2.      Anticodon: Secuencia de tres núcleótidos en el ARN transferente que se emparejan de forma complementaria con un codón específico del ARN mensajero durante la síntesis proteica para determinar un aminoácido concreto de la cadena polipeptídica.
3.      Autoclave: es un recipiente metálico de paredes gruesas con un cierre hermético que permite trabajar a alta presión para realizar una reacción industrial, una cocción o una esterilización con vapor de agua.
4.      Auxina: a significa en griego "crecer" y es dado a un grupo de compuestos que estimulan la elongación. El ácido indolacético (IAA) es la forma predominante, sin embargo, evidencia reciente sugiere que existen otras auxinas indólicas naturales en plantas.
5.      Biotecnología: se puede definir como la aplicación de organismos, componentes o sistemas biológicos para la obtención de bienes y servicios.
6.      Citocinina:  es una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y en el código genético se representa con la letra C.
7.      Código Genético: es un conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético (secuencias de ADN o ARN) se traduce en proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas.
8.      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.
9.      DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR:  El dogma central de la biología molecular es un concepto 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
10.   Enzimas de restricción: es aquella que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado sitio o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a éste.
11.   Etileno:  actúa fisiológicamente como una hormona en plantas.1 Existe como gas y actúa a lo largo de la vida de la planta estimulando o regulando la maduración del fruto, la abertura de flores y abscisión de hojas.

12.   Explante:Tejido vivo separado de su órgano propio y transferido a un medio artificial de crecimiento.
13.   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
14.   Kilobase (Kb): Unidad de tamaño de los ácidos nucleicos, correspondiente a una longitud de 1000 nucleótidos. En ADN bicatenario se denomina kilopares de bases (Kbp)
15.   Micropropagacion: es el conjunto de técnicas y métodos de cultivo de tejidos utilizados para multiplicar plantas asexualmente en forma rápida, eficiente y en grandes cantidades.
16.   Medio MS: Base destinada a la preparación de los medios utilizados para el cultivo de vitroplantas.
17.   Plásmido: son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico.
18.   Técnica de recombinación del ADN: Es una técnica que ha permitido introducir material genético foráneo en un individuo, y hacer que éste organismo incorpore dicho material a su genoma y lo exprese como si fuera suyo.
19.   Traducción genética: es el segundo proceso de la síntesis proteica (parte del proceso general de la expresión génica). La traducción ocurre tanto en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas, como también en el retículo endoplasmático rugoso (RER).
20.   Transcripción genética:  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 Agronómica.

ECONÓMICA:  

En el desarrollo de las biotecnologías y en su implantación están implicados, de un modo u otro, intereses económicos de diferentes grupos sociales. El conflicto más aparente se manifiesta entre los agricultores y las empresas químicas, de un lado, y las empresas biotecnológicas, de otro. Como es sabido, los productos biotecnológicos pueden sustituir ciertos productos agrícolas y químicos. Por esta razón, las biotecnologías están generando inquietudes en estos sectores económicos tradicionales. Este conflicto se agudiza en relación al tema de la ampliación del derecho de patentes.

ECOLÓGICA: 

Como una de las consecuencias del desarrollo humano y tecnológico de las últimas décadas, las sociedades actuales se enfrentan a serios problemas decontaminación ambiental.
La biotecnología ambiental ha surgido como una respuesta para la solución a muchos de los problemas de contaminación actual. Hablando de modo genérico, la biotecnología ambiental abarca cualquier aplicación destinada a reducir la contaminación, desde la utilización de microorganismos para la generación de combustibles hasta el empleo de plantas modificadas genéticamente para la absorción de substancias tóxicas.

AGRONÓMICA

Principales campos de aplicación
1. Producción primaria 
2. Salud 
3. Industria 
Ejemplos en la producción primaria
• Nuevos cultivos 
• Alimentos funcionales 
• Ingredientes y aditivos 
• Fertilizantes 
• Pesticidas 
• Empaques y recipientes 


1.1.2. Biotecnología de primera segunda y tercera generación


1a. Generación: consistió en procesos de fermentación simples, que aunque eran totalmente empíricos se utilizaban para la elaboración de vinos principalmente, también se elaboraron productos como el pan y yogurth, a base de microorganismos que  ni siquiera sabían que existían 

2a. Generación: son procesos de biotecnología intermedia, comprende la genética microbiana, bioquímica, enzimología, inmunoquímica y las técnicas de cultivos celulares in vitro, contiene alta tecnología y produce entre otros antibioticos, fármacos, proteína, a.a. etc.

3a. Generación: son procesos de alta tecnología, surge a finales de los 70, comprende técnicas derivadas de la “ingeniería biológica”, es el DNA recombinante y fusión celular. 




1.1.1. Reseña histórica de la biotecnología


Biotecnología primera generación
•        6000 AC: Arte de fermentar. Los sumerios y babilonios usaban levaduras para fabricar cerveza.

•        4000 AC: Los egipcios descubrieron la manera de fermentar pan con la levadura cervecera.


•  Siglo XIV DC: Destilación de bebidas alcohólicas. Uso de bacterias de ácido acético para fabricar vinagre, de bacterias de ácido láctico para conservar la leche (yogur, por ejemplo).




•        Siglo XVII: Anthony von Leeuwenhoek (1632-1723) descubre el mundo microbiano con sus microscopios primitivos.
•        Nicolas-Francois Appert (1750-1841): Desarrolla los primeros procedimientos de enlatado.

  •         Louis Pasteur (1822-1895): Fue quien sentó las bases de la futura industria biotecnológica al demostrar que todos los procesos de fermentación eran el resultado de la actividad microbiana.


  •         Edward Buchner (1860-1917): Descubre, dentro de las células microbianas, las sustancias vitales responsables de todas las transformaciones químicas: las enzimas.

Biotecnología segunda generación
  •   La Guerra Mundial (1914-1918) supuso demandas biotecnológicas:

•        Proceso Neuberg para producir glicerol (para nitroglicerina) mediante la “fermentación dirigida” de Saccharomyces cerevisiae. Agregando álcali y bisulfito de sodio al depósito de fermentación alcohólica se fomentaba la producción de glicerol.Proceso Weizmann, usando Clostridium acetobutylicum, para la producción de disolventes como la acetona (fabricación de cordita).
  • •        Los descubrimientos de Pasteur, Robert Koch (1843-1910) y Alexander Fleming (1928) revolucionaron el tratamiento de las enfermedades infecciosas con el descubrimiento de los antibióticos.


Biotecnología tercera generación
  •         Durante la Segunda Guerra Mundial comienza la tercera era biotecnológica, por la necesidad de contar con ciertos medicamentos para que las víctimas no murieran de sepsis bacteriana.

  •         Puede decirse que la “Tercera era biotecnológica” comienza a principios de la década de 1970, con el advenimiento de la Ingeniería Genética.
  •         1973, tecnología del DNA recombinante
  •         1974, se produce la hormona del crecimiento en bacterias 
  •         El descubrimiento de los sistemas de restricción y modificación en bacterias y la aplicación de las endonucleasas.
  •         Los trabajos de Milstein y Kohler sobre la formación de hibridomas con la posterior utilización para la producción de anticuerpos monoclonales (1975).
  •         1982  la compañía Eli Lilly consiguió la aprobación de la Food and Drug Administration de los Estados Unidos de Norteamérica para la utilización de “insulina humana” clonada y producida en Escherichia coli. A esto siguieron los interferones, hormonas de crecimiento humana y bovina, el antígeno de superficie del virus de la hepatitis B, etc.
  •       Comercializan animales y plantas trasgenicas

1.1 Generalidades


La biotecnología no es, en sí misma, una ciencia; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre otras).



Hay muchas definiciones para describir la biotecnología. Podemos entender por biotecnología la serie de procesos industriales que implican el uso de organismos vivos, bien sean plantas, animales o microorganismos. La biotecnología es la nueva revolución industrial. La idea 
que subyace en ella es sencilla: por qué molestarse en fabricar un producto cuando un microbio, un animal o una planta (los verdaderos protagonistas de la biotecnología) pueden hacerlo por nosotros. Así, se pueden lograr desde combustibles a medicinas, pasando por plásticos, alimentos, vacunas, recursos minerales, etc. Millones de años de evolución les capacitan para ello.  Existen microorganismos para todo: los hay que son capaces de vivir en agua hirviendo, y los que habitan hielo, pasando por los que existen en el interior de la corteza terrestre. Son capaces de comer petróleo, madera, plástico, e incluso rocas sólidas. 
Pero pese a todo, no siempre es fácil encontrar el organismo o célula adecuados para producir un determinado producto. No hay problema: se crean. Para ello la biotecnología cuenta con una poderosa herramienta, la ingeniería genética. En muchas ocasiones, la propia biotecnología se confunde con ella. 

Como tal, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domésticos. Históricamente, biotecnología implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o función. Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yoghurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentación más apetecible como el yoghurt o el vino Tradicionalmente la biotecnología tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgánicos. Otras aplicaciones incluyen la producción y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la producción de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prácticos de la biotecnología.









TEMARIO


UNIDAD 1    INTRODUCCIÓN

   1.1. Generalidades 
1.1.1. Reseña histórica de la biotecnología 
1.1.2. Biotecnología de primera, segunda y tercera generación
1.1.3. Importancia: económica, ecológica y agronómica
   1.2. Terminología general 

UNIDAD 2  CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES

  
2.1. Medios de cultivo
2.1.1. Áreas del laboratorio de cultivo de tejidos 
2.1.1.1. Área de preparación de medios de cultivo y esterilización
2.1.1.2. Área de almacenamiento
2.1.1.3. Área de siembra aséptica 
2.1.1.4. Área de incubación
2.1.2Material y equipo de laboratorio 
2.1.2.1. Material de laboratorio
2.1.2.2. Equipo de laboratorio 
2.1.3. Generalidades de los medios de cultivo
2.1.3.1. Definición de medios de cultivo
2.1.3.2. Tipos de medios de cultivo
2.1.4. Componente del medio de cultivo
2.1.4.1. Compuestos inorgánicos 
2.1.4.2. Compuestos orgánicos
2.1.4.3. Materiales inertes y gelificantes 
2.1.4.4. Complejos orgánicos 
2.1.5. Preparación y manejo de soluciones stock
2.1.6. Preparación de los medios de cultivo
    2.2. Esterilización
2.2.1. Generalidades
2.2.2. Definición
2.2.3. Tipos de esterilización 
2.2.4. Factores que intervienen en el proceso de esterilización
2.2.5. Esterilización con calor húmedo
2.2.6. Esterilización de material de cristalería y otros materiales
2.2.7. Esterilización de medios de cultivo
    2.3. Establecimiento del cultivo de tejidos 
2.3.1. Etapas del cultivo de tejidos
2.3.1.1. Establecimiento aséptico
2.3.1.2. Multiplicación
2.3.1.3. Enraizamiento
2.3.1.4. Adaptación 
2.3.2. Selección de plantas madres 
2.3.2.1. Genotipo 
2.3.2.2. Fitosanidad 
2.3.2.3. Edad de la planta 
2.3.2.4condiciones de crecimiento de la planta 
2.3.2.5. Edad del órgano o tejido vegetal 
2.3.3. Explante
2.3.3.1. Tipo de explante 
2.3.3.2. Posición del explante en la planta 
2.3.3.3. Tamaño del explante 
2.3.4. Siembra del explante 
2.3.4.1. Desinfección del explante 
2.3.4.2. Disección del explante
2.3.4.3. Siembra de diferentes medios: sólidos y líquidos
2.3.5. Condiciones de incubación 
2.3.5.1. Fotoperiodo 
2.3.5.2. Intensidad lumínica
2.3.5.3. Temperatura
2.3.5.4. Humedad relativa 
2.3.6. Cambios fisiológicos del explante
2.3.6.1. Formación de callo
2.3.6.2. Crecimiento de yemas adventicias 
2.3.6.3. Enraizamiento 
2.3.6.4. Preadaptación y trasplante  
2.3.7. Trasplante al sustrato 
2.3.7.1. Tipos de sustrato
2.3.7.2. Desinfección o esterilización del sustrato
2.3.7.3. Trasplante y adaptación bajo condiciones de invernadero
2.3.7.4. Manejo del materia de trasplante 

UNIDAD III   TÉCNICAS IN VITRO EN EL CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES

3.1. Generalidades
3.2. Micropropagación 
3.2.1. Descripción e importancia 
3.2.2. Tejidos empleados
3.2.3. Rutas: organogenesis y embriogenesis somática 
3.2.4. Aplicación agronómica 
3.3. Plantas libres de patógenos 
3.3.1. Descripción e importancia 
3.3.2. Cultivo de meristemos apicales 
3.3.3. Cultivo de ápices meristematicos
3.3.4. Cultivo de embriones 
3.3.5. Microinjerto
3.3.6. Factores que ayudan a incrementar la posibilidad de obtener plantas libres de     patógenos 
3.3.7. Aplicación agronómica 
3.4. Técnicas In Vitro aplicadas al fitomejoramiento 
3.4.1. Producción de haploides: cultivo de anteras y ovulos 
3.4.2. Variación somaclonal 
3.4.3. Fusión de protoplastos 
3.4.4. Aplicación agronómica 
3.5. Conservación In Vitro 
3.5.1. Aspectos importantes en la conservación In Vitro
3.5.1.1. Regeneración 
3.5.1.2. Variabilidad
3.5.1.3. Estabilidad genética 
3.5.1.4. Estrategias 
3.5.2. Métodos de conservación 
3.5.2.1. Factores que limitan el crecimiento 
3.5.2.2. Supresión del crecimiento 
3.5.2.3. Cryoconservación del germoplasma 

UNIDAD  IV   ADN RECOMBINANTE

4.1. Transformación de organismos 
4.2. Corte y unión de moléculas de ADN 
4.2.1. Enzimas de corte 
4.2.2. Enzimas de unión 
4.2.3. Clonación de genes 
4.2.4. Vectores de clonación 
4.2.5. Tecnología de ADN recombinante en la agricultura 
4.2.5.1. Plantas transgénicas 
4.2.5.2. Animales transgénicos 
4.3. Legislación 
4.4. Bioética y revolución biotecnológica 

UNIDAD V  TÉCNICAS DE DIAGNOSTICO MOLECULAR BIOTECNOLÓGICO 

5.1. Técnicas basadas en PCR y/o electroforesis 
5.1.1. Southern 
5.1.2. Northern 
5.1.3. Marcadores moleculares 
5.1.3.1. AFLP 
5.1.3.2. RAPD 
5.1.3.3. Microsatelites 
5.1.3.4. Secuencias mitocondriales 
5.1.3.5. Secuencias ribosomales 
5.1.3.6. Otros 


OBJETIVO GENERAL DEL CURSO


El alumno adquirirá los conocimientos, proyectara sus alcances y conocerá las limitaciones en la aplicación de técnicas biotecnológicas, en la propagación vegetal, diagnostico y mejoramiento de la producción agrícola. 

DATOS DE LA ASIGNATURA


NOMBRE DE LA ASIGNATURA: BIOTECNOLOGÍA APLICADA
CARRERA: ING. EN AGRONOMÍA  
CLAVE DE LA ASIGNATURA: FIE-1104
HORAS TEORÍA-HORAS PRÁCTICA-CRÉDITOS:  1-2-4

PORTADA




                        
   Carrera: Ing. Agronomía

BITÁCORA DE  BIOTECNOLOGÍA

     PROFESOR: Ing. Francisco Javier Puche Acosta 

ALUMNO: Juan José Coria Contreras