Historia de la biotecnología

1. 1
Biotecnología
1
Biotecnología
http://ciber-genetica.blogspot.comhttp://ciber-genetica.blogspot.com//
Dra. América N. Castañeda SortibránDra. América N. Castañeda Sortibrán
Dr. Carlos A. Guerrero-HernándezDr. Carlos A. Guerrero-Hernández

3. BIOTECNOLOGÍA

4. BiotecnologíaBiotecnología
DE ACUERDO CON LA ORGANIZACIÓN DE COOPERACIÓN Y DESARROLLO DE ACUERDO CON LA ORGANIZACIÓN DE COOPERACIÓN Y DESARROLLO
ECONÓMICOS:ECONÓMICOS:
ES LA APLICACIÓN DE LOS PRINCIPIOS CIENTÍFICOS Y DE LA ES LA APLICACIÓN DE LOS PRINCIPIOS CIENTÍFICOS Y DE LA
INGENIERÍA AL PROCESAMIENTO DE MATERIALES POR AGENTES BIOLÓGICOS INGENIERÍA AL PROCESAMIENTO DE MATERIALES POR AGENTES BIOLÓGICOS
PARA PROVEER BIENES Y SERVICIOS.PARA PROVEER BIENES Y SERVICIOS.

10. Ingeniería Genética
Biología Molecular
Bioquímica
Microbiología
Inmunología

ÁREASQUESUSTENTANA

ÁREASQUESUSTENTANA

LABIOTECNOLOGÍAMODERNA

LABIOTECNOLOGÍAMODERNA

11. BIOTECNOLOGÍABIOTECNOLOGÍA

12. CONOCIMIENTOCONOCIMIENTO CIENTIFICOCIENTIFICO
Bioquímica
Ingeniería
Bioquímica
Microbiología
Biología Molecular
Biología Celular
Computación
Genética
Inmunología
Fisiología
HERRAMIENTAS BIOTECNOLOGICASHERRAMIENTAS BIOTECNOLOGICAS
Biosensores
Antisentido
Bioprocesos
Ingeniería de proteínas
Anticuerpos monoclonales
Cultivo de células y tejidos
Ingeniería genética
MEDICINAMEDICINA
AMBIENTALAMBIENTAL
AGROPECUARIOAGROPECUARIO
Rendimiento de cosechas
Salud animal
Calidad de
alimentos
Diagnóstico Vacunas
Terapéutica
Biorremediación Monitoreo ambiental
Control de la contaminación
APLICACIONESAPLICACIONES

13. HISTORIAHISTORIA

15. 6000 AC: 6000 AC:
Arte de fermentar. Los Arte de fermentar. Los
sumerios y babilonios usaban sumerios y babilonios usaban
levaduras para fabricar levaduras para fabricar
cerveza.cerveza.
4000 AC: 4000 AC:
Los egipcios descubrieron la Los egipcios descubrieron la
manera de fermentar pan con manera de fermentar pan con
la levadura cervecera.la levadura cervecera.

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

17. Generación espontáneaGeneración espontánea
•La generación espontánea antiguamente era una La generación espontánea antiguamente era una
creencia profundamente arraigada descrita ya por creencia profundamente arraigada descrita ya por
AristótelesAristóteles. La observación superficial indicaba que . La observación superficial indicaba que
surgían gusanos del fango, moscas de la carne surgían gusanos del fango, moscas de la carne
podrida, organismos de los lugares húmedos, etc. podrida, organismos de los lugares húmedos, etc.
•Así, la idea de que la vida se estaba originando Así, la idea de que la vida se estaba originando
continuamente a partir de esos restos de materia continuamente a partir de esos restos de materia
orgánica se estableció.orgánica se estableció.

18. Generación espontáneaGeneración espontánea
•¿Cómo pondrías a prueba esta hipótesis?¿Cómo pondrías a prueba esta hipótesis?

19. Receta para obtener “ratones” por Receta para obtener “ratones” por
generación espontáneageneración espontánea
VAN HELMONT (1577-1644)VAN HELMONT (1577-1644)
EL MÁS GRANDE FISIÓLOGO DE LA ÉPOCA, INDICA LO SIGUIENTE PARA LA OBTENCIÓN DE EL MÁS GRANDE FISIÓLOGO DE LA ÉPOCA, INDICA LO SIGUIENTE PARA LA OBTENCIÓN DE
RATONES:RATONES:
UN VASO LLENO DE TRIGO SE CUBRE CON UNA CAMISA SUCIA, PREFERENTEMENTE DE UN VASO LLENO DE TRIGO SE CUBRE CON UNA CAMISA SUCIA, PREFERENTEMENTE DE
MUJER. “UN FERMENTO ORIGINADO EN LA CAMISA Y TRANSFORMADO POR EL OLOR DE MUJER. “UN FERMENTO ORIGINADO EN LA CAMISA Y TRANSFORMADO POR EL OLOR DE
LOS GRANOS, CONVIERTE EL TRIGO MISMO EN RATONES.” ESTA METAMORFOSIS DURA LOS GRANOS, CONVIERTE EL TRIGO MISMO EN RATONES.” ESTA METAMORFOSIS DURA
CERCA DE VEINTIÚN DÍAS, O SEA EL TIEMPO DE GESTACIÓN DE RATÓN Y NUESTRO CERCA DE VEINTIÚN DÍAS, O SEA EL TIEMPO DE GESTACIÓN DE RATÓN Y NUESTRO
NATURALISTA SE ASOMBRE DE SU NOTABLE RAPIDEZ…NATURALISTA SE ASOMBRE DE SU NOTABLE RAPIDEZ…

20. Van Helmont (1577-1644)Van Helmont (1577-1644)
…”…”Ello, nos dice, es tanto Ello, nos dice, es tanto
más admirable cuanto más admirable cuanto
que los ratones que los ratones
originados por el trigo y la originados por el trigo y la
camisa no son pequeños camisa no son pequeños
ni lactantes, ni ni lactantes, ni
minúsculos, ni deformes, minúsculos, ni deformes,
sino muy bien formados y sino muy bien formados y
pueden saltar.”pueden saltar.”

21. Siglo XVII: Siglo XVII:
Anthony von Anthony von
Leeuwenhoek Leeuwenhoek
(1632-1723) descubre el (1632-1723) descubre el
mundo microbiano con mundo microbiano con
sus microscopios sus microscopios
primitivos.primitivos.

22. Anton van LeeuwenhoekAnton van Leeuwenhoek
DescubrióDescubrió
BacteriasBacterias
ProtistasProtistas
Células sanguíneasCélulas sanguíneas

23. Francisco Redi (1626 - Francisco Redi (1626 -
1697)1697)
Comprobó a través de Comprobó a través de
un experimento con un experimento con
larvas de moscas que larvas de moscas que
estas no se generaban estas no se generaban
de la carne, sino que de la carne, sino que
provenían de los provenían de los
huevos de los moscas huevos de los moscas
que dejaban sobre la que dejaban sobre la
carne.carne.

24. Lázaro Spallanzani (1729-1799): Lázaro Spallanzani (1729-1799):
Naturalista italiano, demostró que Naturalista italiano, demostró que
al hervir caldos nutritivos y al hervir caldos nutritivos y
guardarlos en recipientes sellados, guardarlos en recipientes sellados,
estos no generaban estos no generaban
microorganismos. Una vez microorganismos. Una vez
expuesto al aire se llenaban de expuesto al aire se llenaban de
microorganismos.microorganismos.
Por lo tanto, concluyó que los Por lo tanto, concluyó que los
microorganismos estaban en el microorganismos estaban en el
aire y una vez abierto el recipiente aire y una vez abierto el recipiente
los microorganismos entraban a los microorganismos entraban a
este.este.

25. Louis Pasteur (1802 – 1895)Louis Pasteur (1802 – 1895)
Demostró que al hervir caldos Demostró que al hervir caldos
nutritivos en un matraz de nutritivos en un matraz de
cuello de cisne, los cuello de cisne, los
microorganismos no microorganismos no
alcanzaban a llegar, ya que al alcanzaban a llegar, ya que al
ser el cuello muy largo y ser el cuello muy largo y
curvado dificultaba el paso del curvado dificultaba el paso del
aire con los microorganismos.aire con los microorganismos.
Así demostró que los Así demostró que los
microorganismo no se microorganismo no se
formaban espontánea-mente formaban espontánea-mente
en el caldo, sino que provenían en el caldo, sino que provenían
del exterior y eran capaces de del exterior y eran capaces de
descomponer materia descomponer materia
orgánica.orgánica.

27. Gregor Johan MendelGregor Johan Mendel
Fundó las bases de la Fundó las bases de la
Genética 1865Genética 1865

28. Walter SuttonWalter Sutton
Descubrió los Descubrió los
cromosomas, 1902cromosomas, 1902

29. Thomas Hunt Morgan
Fue galardonado con el Premio
Nobel de Fisiología o Medicina
en 1933 por la demostración de
que los cromosomas son
portadores de los genes, con lo
cual comprobó teoría
cromosómica de la herencia de
Sutton y Boveri.
Gracias a su trabajo, Drosophila
melanogaster se convirtió en
uno de los principales
organismos modelo en
Genética.

30. 3030
•
: Karl Ereky, ingeniero húngaro, utiliza por primera vez la
palabra biotecnología.
•
James Watson y Francis Crick describen la estructura doble
hélice de la molécula de ADN.
•
: El biólogo norteamericano R. W. Holley «leyó» por primera
vez la información total de un gen de la levadura compuesta por
77 bases, lo que le valió el Premio Nobel.
•
: el científico estadounidense Har Gobind Khorana consiguió
reconstruir en el laboratorio todo un gen.
•
: Se desarrolla la tecnología de recombinación del ADN por Stanley Cohen, de la
Universidad de Stanford, y Herbert W. Boyer, de la Universidad de California, San Francisco.

31. 1919: Karl Ereky, ingeniero húngaro,
utiliza por primera vez la palabra
biotecnología.

32. Sir Alexander Fleming
1928
Descubrió la enzima
antimicrobiana llamada
lisozima y del antibiótico
penicilina obtenido a partir
del hongo
Penicillium chrysogenum.
Inhibe la formación de la
pared celular a través del
intercalar penicilina en la
síntesis di no vo del
peptidoglicano

33. 19531953
•James Watson and Francis CrickJames Watson and Francis Crick
•Descubrieron la estructura del Descubrieron la estructura del
DNADNA

34. Rosalind Elsie FranklinRosalind Elsie Franklin
•A Franklin se le recuerda A Franklin se le recuerda
principalmente por la llamada principalmente por la llamada
Fotografía 51Fotografía 51, la imagen del ADN , la imagen del ADN
obtenida mediante difracción de obtenida mediante difracción de
rayos X, que sirvió como rayos X, que sirvió como
fundamento para la fundamento para la hipótesishipótesis de la de la
estructura doble helicoidal del ADNestructura doble helicoidal del ADN
en la publicación del artículo de en la publicación del artículo de
James WatsonJames Watson y y Francis CrickFrancis Crick

35. Severo Ochoa (bioquímico español)
recibió el Premio Nobel de Medicina en
1959 por sus trabajos sobre la síntesis
del ARN en la Universidad de New
York, dio el primer paso hacia el
camino de sintetizar in vitro un ácido
nucleico cuando logra aislar la
polinucleotidofosforilasa, enzima capaz
de sintetizar ácidos ribonucleicos.
En 1955 logra
por vez primera
en la historia la
síntesis de un
ácido nucleico

36. •1970. El biólogo molecular 1970. El biólogo molecular
estadounidense Hamilton estadounidense Hamilton
O. Smith identificó y O. Smith identificó y
purificó una enzima de purificó una enzima de
restricción que cortaba restricción que cortaba
por sitios específicos las por sitios específicos las
cadenas del ADN. cadenas del ADN.
•La aplicación de estas La aplicación de estas
enzimas abrió las puertas enzimas abrió las puertas
al análisis del ADN y a la al análisis del ADN y a la
inserción de diferentes inserción de diferentes
fragmentos en el ADN, fragmentos en el ADN,
permitiendo así la permitiendo así la
creación de genes nuevos o creación de genes nuevos o
recombinantes.recombinantes.
http://www.galeon.com/histoquim/
W_Arber.jpg
http://www.genomenewsnetwork.or
g/resources/timeline/1970_Smith.jp
g

37. http://www.galeon.com/histoquim/
W_Arber.jpg
Werner Arber, a principios de la
década de 1960, trabajando en la
Universidad de Ginebra, Suiza,
descubrió que las bacterias
agredidas por virus invasores
liberan determinadas enzimas
(llamadas enzimas de restricción)
que los inactivan. Simultáneamente
con este ataque molecular la
bacteria libera otra enzima que al
modificar químicamente las bases
de la secuencia de su propio ADN,
evita que la enzima de restricción
las identifique y corte produciendo
su autodestrucción. Este proceso en
dos pasos se denomina “sistema
controlado de restricción-
modificación” del hospedador
Imagen: Imagen:
www.diariomedico.com/edición/noticia/www.diariomedico.com/edición/noticia/
0,2458,420804.html0,2458,420804.html

38. 1978. El Premio Nobel de Medicina fue concedido a los
microbiólogos Werner Arber, Daniel Nathans y Hamilton
Smith por el descubrimiento de las endonucleasas de
restricción lo que condujo al desarrollo de la tecnología de
ADN recombinante.

39. 3939
•En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer
producen el primer organismo lo que se considera el comienzo producen el primer organismo lo que se considera el comienzo
de la ingeniería genética.de la ingeniería genética.
•Stanley Cohen (a la izquierda) y Herbert Boyer (a la derecha) Stanley Cohen (a la izquierda) y Herbert Boyer (a la derecha)
desarrollan el primer organismo transgénico, mediante la desarrollan el primer organismo transgénico, mediante la
inserción de un fragmento de DNA de rana en un plás- mido inserción de un fragmento de DNA de rana en un plás- mido
bacteriano, introducido en la bacteria Escherichia coli.bacteriano, introducido en la bacteria Escherichia coli.

40. 4040
•19761976: Har Gobind Khorana sintetiza una molécula de ácido nucleico : Har Gobind Khorana sintetiza una molécula de ácido nucleico
compuesta por 206 bases. compuesta por 206 bases.
•19761976: Robert Swanson y Dr. Herbert Boyer crean Genentech, la primera : Robert Swanson y Dr. Herbert Boyer crean Genentech, la primera
compañía de biotecnología. compañía de biotecnología.
•19821982: Se produce insulina para humanos, la primera droga derivada de la : Se produce insulina para humanos, la primera droga derivada de la
biotecnología. biotecnología.
•19831983: Se aprueban los alimentos trasgénicos producidos por : Se aprueban los alimentos trasgénicos producidos por CalgeneCalgene. Es . Es
la primera vez que se autorizan alimentos transgénicos en Estados la primera vez que se autorizan alimentos transgénicos en Estados
Unidos. Unidos.

41. Animales transgénicos
1988: P. Leder y T. Stewart
Producen y patentan el ratón “Harvard”

42. 19961996
•Ian WilmutIan Wilmut
•Clonaron por primera vez un Clonaron por primera vez un
mamífero mamífero de células adultasde células adultas, la , la
Oveja DollyOveja Dolly . .

43. 4343
•20032003 Cincuenta años después del descubrimiento de la estructura del Cincuenta años después del descubrimiento de la estructura del
ADN, se completa la secuencia del ADN, se completa la secuencia del genoma humanogenoma humano. .
•20042004: La : La ONUONU y el Gobierno de Chile organizan el Primer Foro Global de y el Gobierno de Chile organizan el Primer Foro Global de
Biotecnología, en la Ciudad de Biotecnología, en la Ciudad de ConcepciónConcepción, , ChileChile (2 al 5 de marzo) (2 al 5 de marzo)

44. 4444
•Es la tecnología de la manipulación y transferencia del Es la tecnología de la manipulación y transferencia del
ADN de unos organismos a otros, que posibilita la ADN de unos organismos a otros, que posibilita la
creación de nuevas especies, la corrección de defectos creación de nuevas especies, la corrección de defectos
genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.

45. 4545
•La Ingeniería Genética se basa en la clonación molecular.
•Un fragmento de DNA se recombina con un vector y se
introduce en un hospedador adecuado.
•Los vectores de clonación más utilizados son los plásmidos y
los bacteriófagos.

46. 4646
•Las técnicas de la Ingeniería Genética se
realizan con base en descubrimientos
fundamentales en los campos de la genética
molecular y la bioquímica.