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¿De qué manera podemos ingerir los hongos sin que estos afecten nuestro cuerpo?

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¿De qué manera podemos ingerir los hongos sin que estos afecten nuestro cuerpo?

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Juan Esteban Calvache

Elisabeth Rosero

Catalina González

Mariana Giraldo

Grado 10-4.

https://drive.google.com/file/d/1MPKJF_fBFTYTlI-G2i9T79btszjkvtZG/view?usp=drivesdk

Le hacemos entrega del video mediante un enlace, esto debido a que el archivo es “demasiado” pesado y no permite subirse de ninguna manera, incluso cortándolo por partes.

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Grupo conformado por:

Juan Esteban Calvache

Catalina González

Elisabeth Rosero

Mariana Giraldo

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-Infografía - link

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La biotecnología es una rama de la ciencia que combina la biología y la tecnología para mejorar la calidad de vida de las personas, esto quiere decir que, utiliza y manipula organismos vivos, sistemas biológicos o derivados de ellos para desarrollar o crear productos para resolver distintos problemas.

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La historia de la biotecnología, en realidad, está directamente vinculada con la propia historia del ser humano. De este modo, como ahora veremos, desde mucho antes de considerarse una disciplina científica, ya formaba parte de la vida cotidiana de nuestros ancestros.

La biotecnología ha tenido un gran impacto en la sociedad desde sus inicios.

Louis Pasteur sentó las bases de la microbiología y la biotecnología en el siglo XIX. En el siglo XX, el descubrimiento de los ácidos nucleicos y la ingeniería genética aceleraron su desarrollo.

En la década de 1970, se creó la primera bacteria modificada genéticamente, marcando el inicio de la biotecnología moderna. Desde entonces, ha revolucionado campos como la medicina, la agricultura y la producción de energía. Hoy en día, sigue avanzando rápidamente con aplicaciones en medicamentos, bioingeniería y modificación genética de cultivos.

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¿Cuáles son los colores de la Biotecnología?

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¿Cuáles son los colores de la Biotecnología?

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Esta cuenta con nueve (9) áreas, representadas así:

Blanca ➡ Industrial

Gris ➡ Ambiental

Violeta ➡ Bioseguridad

Azul ➡ Marina

Verde ➡ Agrícola

Amarilla ➡ Alimentos

Dorada ➡ Bioinformática

Roja ➡ Médica

Café ➡ Suelo

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¿De qué trata cada rama de la Biotecnología? (roja, verde, blanca y amarilla)

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¿De qué trata cada rama de la Biotecnología? (roja, verde, blanca y amarilla)

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1. Biotecnología roja

Esta importante rama de la biotecnología está relacionada con el campo de la medicina. Ha logrado aprovechar las propiedades de los microorganismos para comprender mejor la propagación de enfermedades, así como encontrar métodos alternativos de curación y prevención. Algunos ejemplos de cómo se ha aplicado la biotecnología a la medicina son:

*Desarrollo de fármacos: hoy en día existen muchos medicamentos biotecnológicos utilizados para tratar enfermedades crónicas como artritis reumatoide, diabetes e hipoglucemia.

* Antibióticos: la penicilina fue el primer antibiótico en descubrirse y se obtiene a partir de un tipo de hongo del género Penicillium.

* Obtención de insulina: esta biotecnología ha salvado millones de pacientes con diabetes. Se obtiene de una bacteria llamada Escherischia cofi, la cual está presente en el intestino humano cuyo material genético ha sido modificado

* Uso de células madre: gracias a la biotecnología, las células madre se pueden utilizar para regenerar tejidos y órganos que hayan sufrido algún tipo de daño.

2. Biotecnología blanca

Esta rama de la biotecnología tiene como finalidad aprovechar las propiedades de los seres vivos, como algunas enzimas, para obtener productos que consuman menos energía en su proceso productivo y que contaminen menos. Algunos productos de este tipo son:

* Creación de plásticos biodegradables: por ejemplo, envases y cubiertos de celulosa de maíz.

* Nuevas alternativas de cuero y piel: existen algunos materiales obtenidos de fuentes vegetales, como ciertos tipos de hongos y frutas como la piña, que buscan sustituir al cuero animal.

* Biocombustibles: aunque el desarrollo de biocombustibles es todavía incipiente, se buscan nuevas opciones para contrarrestar el uso de hidrocarburos.

3. Biotecnología amarilla

Incluso antes que la medicina, la industria alimentaria ha sido el sector que más se ha beneficiado del desarrollo de la biotecnología. Su objetivo es la producción de nuevos tipos de alimentos y desarrollar procesos productivos más eficientes. Seguramente estás familiarizado con muchas de sus aportaciones:

* Fermentación alcohólica: la obtención de vino, cerveza, pulque y otros productos alcohólicos ocurre gracias al proceso de fermentación llevado a cabo por las levaduras, un tipo de hongo unicelular que se alimenta de azúcar, produciendo alcohol y dióxido de carbono. Esta biotecnología fue descubierta hace milenios, desde las primeras civilizaciones.

* Fermentación láctica: los quesos, yogures y alimentos como el chucrut, se obtienen gracias a la fermentación llevada a cabo principalmente por los lactobacilos, un tipo de bacteria. A partir de la leche, se obtienen nuevos alimentos con propiedades diferentes.

4. Biotecnología verde

También tiene que ver con la producción de alimentos, pero específicamente con el desarrollo de la agricultura. Busca que la producción agrícola sea más eficiente para obtener alimentos de calidad y suficientes para cubrir las necesidades de la población.La biotecnología aplicada a la agricultura ocurrió desde que el ser humano se dio cuenta de que podía cultivar ciertas especies vegetales, por ejemplo obteniendo decenas de variedades de maíz, cuyos parientes más antiguos no se parecían nada a los ejemplares que se obtienen actualmente, gracias a la domesticación de esta planta.La biotecnología actual busca obtener organismos resistentes a insectos, virus, ciertos contaminantes del suelo, como los metales pesados. También se busca que los alimentos puedan aumentar sus propiedades nutricionales. Su principal ambición es la producción de organismos genéticamente modificados.

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La biotecnología utiliza una amplia gama de técnicas para lograr sus objetivos. Estas técnicas se pueden clasificar en dos categorías principales: técnicas tradicionales y técnicas modernas.

Técnicas tradicionales: estas se han utilizado durante siglos y se basan en la observación y el uso de procesos biológicos naturales.

Fermentación: Utiliza microorganismos como bacterias o levaduras para descomponer azúcares y producir productos como alcohol, pan y queso.

Mejora selectiva: Implica la cría de organismos con características deseables, como plantas más resistentes a enfermedades o animales que producen más leche.

Hibridación: Combina el ADN de dos organismos diferentes para crear un nuevo organismo con características deseables de ambos padres.

Técnicas modernas: Se basan en una comprensión más profunda de la biología molecular y el ADN. Permitiendo a los científicos manipular el ADN de los organismos de formas que no eran posibles con las técnicas tradicionales.

Ingeniería genética: Implica la transferencia de ADN de un organismo a otro, lo que permite crear organismos con características nuevas o mejoradas.

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): Se utiliza para amplificar pequeñas cantidades de ADN, lo que permite su análisis o uso en otras técnicas de biotecnología.

Clonación: Implica la creación de un organismo idéntico a otro, ya sea a partir de una célula o de un embrión temprano.

Herramientas básicas:

Pipetas: Se utilizan para medir y transferir pequeñas cantidades de líquidos.

Gradilla: Sostiene tubos de ensayo y otros recipientes pequeños.

Mecheros Bunsen: Proporcionan una llama para esterilizar equipos y calentar soluciones.

Microscopios: Permiten observar células y otros microorganismos.

Centrifugadoras: Separan mezclas de diferentes densidades.

Incubadoras: Proporcionan un ambiente controlado para el crecimiento de células y microorganismos.

Refrigeradores y congeladores: Se utilizan para almacenar muestras y reactivos.

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Ejemplos de aplicación en la Industria 🏭

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Ejemplos de aplicación en la Industria 🏭

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En el sector industrial, es aplicada por medio de enzimas, microorganismos u otros procesos que ayudan a que cada proceso sea más limpio, ahorre energía y genere productos que realmente sean biodegradables y ayuden a la protección del medio ambiente.

De hecho y tal como se mencionó anteriormente, un gran ejemplo de ello es la producción de cosméticos y de cremas para la piel, los cuales utilizan enzimas como un ingrediente agregado y las cuales a su vez, previenen el daño a la piel causado por la contaminación y el sol.

De la misma forma, es aplicada y utilizada en los diferentes alimentos probióticos y suplementos alimenticios, donde se adicionan microorganismos vivos que incrementan las propiedades nutricionales de la comida.

Como ves, la biotecnología aplicada en las diferentes industrias a grandes escalas, ha buscado siempre que cada proceso de producción, sea más eficiente y eficaz y que el resultado de ellos, igualmente se pueda aprovechar al máximo, respetando al planeta.

* Por ejemplo, si utilizas leche en tus comidas, éste hace parte de uno de los productos de la utilización de productos biotecnológicos en la industria.

* Así mismo, tenemos los antibióticos que quizás has tomado o habrá tomado algún familiar tuyo.

* Los plásticos biodegradables, hacer parte también de los productos de la biotecnología aplicada en la industria.

* Tal como se expresó en el título anterior, los biocombustibles que cobran mayor importancia cada vez, también son un claro ejemplo de ésta ciencia en el sector industrial a gran escala.

* Muchas veces, las telas de la ropa con la que vistes, han sido también producto de procesos biotecnológicos al buscar que su producción, sea menos contaminante y más efectiva.

* Otro gran ejemplo de la biotecnología industrial moderna en productos industriales, es la producción de detergentes con los que lavas tu ropa, limpias tu hogar, tu lugar de trabajo, tu vehículo, etcétera, pues es gracias a la utilización de enzimas, que se logra la remoción de manchas sin necesidad de utilizar fosfatos.

* En el caso de las mujeres, muchos de los cosméticos que utilizan así como sus cremas para la piel, son otro enorme ejemplo y es que es también por el uso de enzimas, que se logra prevenir el daño a la piel y se protege realmente contra la contaminación y el sol.

* Hay dos productos obtenidos de la biotecnología industrial conocidos por todo el mundo desde hace décadas y son el vino y la cerveza y es que la producción del alcohol, se logra a través de la fermentación, uno de los procesos biotecnológicos más conocidos desde hace más de 8.000 años.

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Herramientas moleculares:

ADN polimerasa: Esta enzima sintetiza ADN a partir de una plantilla.

Endonucleasas de restricción: Estas enzimas cortan el ADN en sitios específicos.

Ligasas de ADN: Estas enzimas unen fragmentos de ADN.

Electroforesis en gel: Esta técnica se utiliza para separar moléculas de ADN por tamaño.

Sondas de ADN: Estas moléculas de ADN marcadas se utilizan para identificar secuencias específicas de ADN.

Microarreglos de ADN: Estos chips contienen miles de secuencias de ADN diferentes y se utilizan para analizar la expresión génica.

Secuenciación de ADN: Esta técnica determina el orden de los nucleótidos en una molécula de ADN.

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Técnicas en cultivo de células en la biotecnología

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Técnicas en cultivo de células en la biotecnología

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El cultivo de células es una técnica que permite a los científicos estudiar la biología celular, la fisiología y la bioquímica. Esto puede ayudar a comprender enfermedades, desarrollar nuevos medicamentos y terapias, y mejorar nuestra comprensión de la vida en general.

• Pruebas de toxicidad: El cultivo de células se puede utilizar para probar la toxicidad de nuevos medicamentos, productos químicos y otros agentes. Esto puede ayudar a garantizar la seguridad de estos productos antes de que se liberen al mercado.

• Producción de productos biológicos: El cultivo de células se puede utilizar para producir una variedad de productos biológicos, como anticuerpos, vacunas y enzimas. Estos productos se pueden utilizar para tratar enfermedades, prevenir infecciones y mejorar la calidad de vida.

• Terapia celular: El cultivo de células se puede utilizar para desarrollar terapias celulares, que son tratamientos que utilizan células vivas para tratar enfermedades. Las terapias celulares tienen el potencial de curar enfermedades que actualmente son incurables.

Tipos de técnicas de cultivo de células

• Cultivo primario: Esta técnica implica el cultivo de células que se han extraído de un organismo vivo. Las células primarias solo pueden crecer durante un número limitado de pasajes antes de que mueran.

• Cultivo de líneas celulares: Esta técnica implica el cultivo de células que se han modificado genéticamente para crecer indefinidamente. Las líneas celulares son más fáciles de mantener que las células primarias y se pueden utilizar para una variedad más amplia de experimentos

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¿De qué trata cada rama de la Biotecnología?(café, negra y azul)

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¿De qué trata cada rama de la Biotecnología?(café, negra y azul)

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5. Biotecnología azul

Se centra en la investigación y uso de los microorganismos marinos. Algunas de las aplicaciones más comunes de esta rama de la biotecnología son:

* Desarrollo de suplementos alimenticios: algunos tipos de proteína y multivitamínicos pueden obtenerse a partir de especies marinas.

* Desarrollo de cosméticos: se han creado algunas cremas que pueden regenerar las células de la piel para mejorar su aspecto.

* Obtención de nuevos colorantes naturales.

* Uso de aditivos para la industria alimentaria.

6. Biotecnología

Esta rama se relaciona con las ciencias ambientales y busca aprovechar las propiedades de hongos, bacterias y algas unicelulares para proteger los ecosistemas, ya que algunos microorganismos pueden ayudar a revertir el efecto negativo de ciertos contaminantes, por ejemplo:

* Eliminando metales pesados

* Eliminando gases tóxicos

* Saneando aguas residuales

7. Biotecnología marrón

El objetivo de esta rama de la biotecnología es acondicionar suelos desérticos y semidesérticos para que se vuelvan habitables y puedan satisfacer las demandas de agua, alimento y vivienda para las poblaciones. Una forma de lograrlo es introduciendo especies con alta resistencia a la deshidratación y a la salinidad del suelo y que necesiten escasos nutrientes.

8. Biotecnología negra

Esta es la cara más negativa de la biotecnología y nos recuerda que toda ciencia puede aplicarse en beneficio o detrimento del ser humano. Se relaciona con el llamado bioterrorismo, que se refiere al uso de los conocimientos de la biología para perjudicar a otros.Una de las máximas expresiones de la biotecnología negra es la llamada guerra biológica o bacteriológica, donde se podría atacar a una nación “enemiga” liberando algún tipo de virus o bacteria para transmitir enfermedades mortales. Pero también existe una cara positiva del bioterrorismo negro: la investigación de este tipo de patógenos para desarrollar curas en caso de emergencia.

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Ejemplos de aplicación en la Agricultura 🌱

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Ejemplos de aplicación en la Agricultura 🌱

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Se utiliza para acelerar los programas de mejoramiento de plantas, ganado y peces y para ampliar la variedad de características que pueden tratarse.

EJEMPLOS:

1. Ingeniería genética de plantas: trabaja la modificación genética de plantas para mejorar su valor nutricional, su resistencia a enfermedades y su adaptación a diferentes condiciones climáticas.

1. Biofertilizantes y biopesticidas: Se utilizan microorganismos y enzimas para mejorar la fertilidad del suelo y controlar las plagas de manera más sostenible.

2. Cultivos transgénicos: se han creado cultivos con funciones genéticas modificadas para mantener un rendimiento mayor, resistir plagas o tolerar condiciones de sequía.

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Ejemplos de aplicación en la Salud 👩🏻‍⚕️

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Ejemplos de aplicación en la Salud 👩🏻‍⚕️

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Esta ha tenido un impacto muy grande en el ámbito de la salud, mejorando múltiple cosas y generando resistencia y evolución a otras.

Comúnmente notamos que tiene aporte en las vacunas (COVID-19, hepatitis B, entre otras), en lo que corresponde a la genética, a las infecciones, y muchos como:

producción de medicamentos: producción a gran escala de proteínas y anticuerpos.

Diagnóstico: ha mejorado la precisión de los diagnósticos.

Control de enfermedades infecciosas: La biotecnología se utiliza para desarrollar métodos de diagnóstico.

También desarrollos como:

La insulina.

La creación de antibióticos.

Fertilización In Vitro, obteniendo un embrión humano sin la necesidad de un acto coital.

En 1928 el científico escocés Alexander Fleming descubrió el uso antibiótico de la penicilina.

La hormona del crecimiento.

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Personajes que marcaron en el aspecto "Biotecnológico" #1

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Personajes que marcaron en el aspecto "Biotecnológico" #1

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Paul Berg: Fue pionero en la tecnología del ADN recombinante, lo que llevó al desarrollo de la ingeniería genética moderna.

Anne Wojcicki: Co-fundadora de 23andMe, una empresa de pruebas genéticas que ha contribuido significativamente a la popularización de la genómica personal.

Craig Venter: Es conocido por su papel en el Proyecto Genoma Humano y por ser uno de los pioneros en la secuenciación de ADN de organismos completos.

George Church: Es un genetista y precursor en la secuenciación de ADN que ha realizado importantes contribuciones a la biotecnología, incluida la edición genética y la síntesis de ADN.

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Personajes que marcaron en el aspecto "Biotecnológico" #2

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Personajes que marcaron en el aspecto "Biotecnológico" #2

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Arthur Kornberg: Fue un bioquímico que recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1959 por su investigación sobre la síntesis de ADN.

Francis Crick y James Watson: Juntos descubrieron la estructura de doble hélice del ADN en 1953, lo que sentó las bases para la biología molecular y la biotecnología moderna.

Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier: Ganaron el Premio Nobel de Química en 2020 por el desarrollo de la técnica de edición genética CRISPR-Cas9, que ha revolucionado la biotecnología y la genética.

Herbert Boyer y Stanley Cohen: Trabajaron juntos para crear el primer organismo modificado genéticamente, utilizando técnicas de ADN recombinante.

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Ejemplos de aplicación en la Protección del Medio Ambiente 🌎

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Ejemplos de aplicación en la Protección del Medio Ambiente 🌎

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La protección del ambiente con la biotecnología tiene como objetivo corregir los desequilibrios causados por actividades industriales que alteran los ecosistemas naturales mediante contaminación química o biológica y que también afectan los grandes ciclos biogeoquímicos de la biosfera, la mayoría de los cuales son catalizados por seres humanos.

EJEMPLOS:

1. Biodegradación: uso de enzimas o microorganismos para descomponer materiales plásticos, compuestos químicos tóxicos y otros desechos sucios.

1. Monitoreo ambiental: desarrollo de biosensores y biotecnología para monitorear con mayor precisión la calidad del aire, el agua y el suelo.

2. Bioenergía: Producción de biocombustibles a partir de biomasa, como el etanol obtenido de cultivos como la caña de azúcar o el maíz.

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Herramientas moleculares y bioquimicas:

activos para el cultivo celular: Estos reactivos incluyen medios de cultivo, antibióticos, soluciones salinas, enzimas y otros componentes esenciales para el crecimiento y la supervivencia de las células en cultivo.

Kits de análisis celular: Permiten medir la viabilidad celular, la proliferación, la apoptosis, la actividad enzimática y otros parámetros bioquímicos importantes para el estudio del comportamiento celular.

Técnicas de análisis molecular: Como la electroforesis en gel, la inmunohistoquímica, la citometría de flujo y la PCR, permiten analizar el ADN, ARN, proteínas y otros biomoléculas presentes en las células cultivadas.

Herramientas de edición genética: CRISPR/Cas9 y otras técnicas de edición genética permiten modificar el ADN de las células cultivadas, creando modelos celulares con características específicas para estudiar enfermedades o desarrollar terapias.

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Técnicas de análisis de secuencias:

Alineación de secuencias: Compara dos o más secuencias de ADN, ARN o proteínas para identificar regiones de similitud. Esto se puede utilizar para identificar genes homólogos, predecir la estructura de las proteínas y detectar mutaciones.

Análisis de filogenia: Construye árboles evolutivos que muestran la relación entre diferentes especies u organismos. Esto se puede utilizar para estudiar la evolución de las especies y comprender las relaciones entre diferentes grupos de organismos.

Búsqueda de motivos: Identifica patrones recurrentes en secuencias de ADN, ARN o proteínas. Esto se puede utilizar para identificar elementos reguladores, sitios de unión a proteínas y otras regiones funcionales en el genoma.

Análisis de expresión génica: Mide la cantidad de ARN mensajero (ARNm) que se transcribe a partir de un gen específico. Esto se puede utilizar para estudiar cómo se regulan los genes y cómo cambian los patrones de expresión génica en diferentes condiciones.

2. Técnicas de análisis estructural:

Modelado de proteínas: Predice la estructura tridimensional de una proteína a partir de su secuencia de aminoácidos. Esto se puede utilizar para comprender cómo funcionan las proteínas y cómo interactúan con otras moléculas.

Docking de proteínas: Predice cómo una proteína interactúa con otra proteína o molécula pequeña. Esto se puede utilizar para diseñar nuevos fármacos y desarrollar terapias moleculares.

Simulación dinámica molecular: Simula el movimiento de átomos y moléculas en un sistema biológico. Esto se puede utilizar para estudiar cómo las proteínas cambian de forma y cómo interactúan entre sí.

Otras técnicas de bioinformática importantes incluyen:

Minería de datos: Extrae información útil de grandes conjuntos de datos biológicos. Esto se puede utilizar para identificar nuevos patrones y tendencias en los datos.

Aprendizaje automático: Utiliza algoritmos informáticos para aprender de los datos y hacer predicciones. Esto se puede utilizar para identificar genes o proteínas que están asociados con enfermedades, o para predecir la estructura de las proteínas.

Visualización de datos: Crea gráficos y diagramas que ayudan a comunicar los resultados de los análisis bioinformáticos. Esto es importante para hacer que los datos sean accesibles a una audiencia más amplia.

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Herramientas moleculares y bioquímicas:

Reactivos para el cultivo celular: Estos reactivos incluyen medios de cultivo, antibióticos, soluciones salinas, enzimas y otros componentes esenciales para el crecimiento y la supervivencia de las células en cultivo.

Kits de análisis celular: Permiten medir la viabilidad celular, la proliferación, la apoptosis, la actividad enzimática y otros parámetros bioquímicos importantes para el estudio del comportamiento celular.

Técnicas de análisis molecular: Como la electroforesis en gel, la inmunohistoquímica, la citometría de flujo y la PCR, permiten analizar el ADN, ARN, proteínas y otros biomoléculas presentes en las células cultivadas.

Herramientas de edición genética: CRISPR/Cas9 y otras técnicas de edición genética permiten modificar el ADN de las células cultivadas, creando modelos celulares con características específicas para estudiar enfermedades o desarrollar terapias.

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La ingeniería genética es un conjunto de técnicas que permiten aislar, manipular e introducir ADN en organismos vivos. Se utiliza para modificar las características genéticas de un organismo, lo que puede tener una amplia gama de aplicaciones, como la producción de medicamentos, el desarrollo de cultivos resistentes a enfermedades y la creación de nuevos biocombustibles.

Algunas de las técnicas y herramientas más comunes de la ingeniería genética incluyen:

Enzimas de restricción: estas enzimas se cortan ADN en sitios específicos. Se pueden utilizar para aislar genes específicos de un organismo o para crear moléculas de ADN recombinante.

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): esta técnica se utiliza para amplificar una cantidad específica de ADN. Se puede utilizar para crear grandes cantidades de ADN para su estudio o para su uso en experimentos de ingeniería genética.

Electroforesis en gel: esta técnica se utiliza para separar fragmentos de ADN según su tamaño. Puede utilizarse para analizar ADN recombinante o para detectar mutaciones genéticas.

Clonación: esta técnica se utiliza para crear copias idénticas de un organismo. Se puede utilizar para producir plantas o animales genéticamente idénticos, o para crear clones de células humanas con fines de investigación.

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La ingeniería genética es una herramienta poderosa que se puede utilizar para modificar organismos vivos de muchas maneras. Ha tenido un profundo impacto en la medicina, la agricultura y la industria, y es probable que continúe desempeñando un papel importante en el desarrollo de nuevas tecnologías en los próximos años.

Aquí hay algunos ejemplos de cómo se usa la ingeniería genética en la biotecnología:

Producción de medicamentos: La ingeniería genética se puede usar para producir medicamentos que no podrían producirse de otra manera, como insulina y hormona del crecimiento humano.

Desarrollo de cultivos resistentes a enfermedades: Los cultivos genéticamente modificados (GM) se pueden desarrollar para que sean resistentes a enfermedades específicas, lo que puede ayudar a reducir las pérdidas de cosechas y el uso de pesticidas.