METABOLITOS

SUSTANCIAS PRODUCIDAS EN EL METABOLISMO

1. UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ
EXTENSIÓN EL CARMEN


TEMA:
METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS
ASIGNATURA:
FITOGENOTECNIA
CARRERA:
INGENERÍA AGRIPECUARIA
INTEGRANTES:
ALCIVAR VELIZ WILLY YAIR
ANDRADE MENDOZA DANAYSE YALKIRA
AVEIGA ESTRADA JOSSELYN FERNANDA
BARBERAN MUÑOZ LISSETH ESTEFANIA
BARREIRO VELASQUEZ YULISSA MARIA
BERMEO VELASQUEZ BRENDA MARIA
BOLAÑOS VELEZ CRISTOBAL ISMAEL
BRIONES HERRERA EDWIN EDUARDO
CARRION CUENCA VALERIA ALEXANDRA
CASTILLO CASTILLO JEFFERSON ALEXANDER
ING.
VÉRONICA TAIPE
CURSO:
7MO A
FECHA:
14 DE JUNIO DEL 2020

2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 2
OBJETIVOS ......................................................................................................................... 3
GENERAL ......................................................................................................................... 3
ESPECÍFICOS .................................................................................................................. 3
REFERENCIAS TEÓRICOS ............................................................................................. 4
GENERALIDADES .......................................................................................................... 4
Metabolitos ..................................................................................................................... 4
Producción de proteínas ............................................................................................... 5
DESARROLLO DE LA PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA ....................................... 8
Reflexión ............................................................................................................................ 8
RESULTADOS DE LA ACCIÓN ....................................................................................... 9
Conclusiones ...................................................................................................................... 9
Recomendaciones .............................................................................................................. 9
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 10
Bibliografía .......................................................................................................................... 10

3. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

USUARIO 2

INTRODUCCIÓN

El metabolitos y proteínas recombinantes son de gran importancia para el desarrollo biología
que han surgido durante la segunda mitad del siglo XX, donde se pudieron lograr relevantes
desarrollos en la biotecnología. Los investigadores James Watson (bioquímico) y Francis
Crick (biofísico) llegaron a comprender cómo el ADN determina los caracteres de un
individuo y cómo se transmite de una generación a la siguiente. De ahí en adelante se pudo
saber que todos los organismos, desde lo más simple hasta los más complejos, tienen un
código genético común, es decir, que el ADN de un organismo “escrito” es un código que
puede ser interpretado y traducido por las células de otros organismos.
La información genética en todas las células se traduce a proteínas, componentes
fundamentales que desempeñan una gran diversidad de funciones. Entre ellas las enzimas,
que son proteínas que catalizan (aceleran) reacciones químicas en los seres vivos. A
comienzos de los años 70 se descubrieron diversas enzimas en bacterias y virus, que fueron
de gran ayuda para la biotecnología (Alvarado, 2007).
En ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante es una molécula que parte de la
unión artificial de dos fragmentos de ADN. Así que, la tecnología de ADN recombinante es
el conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior
manipulación e inserción en otro diferente. De esta manera podemos hacer que un organismo
(animal, vegetal, bacteria, hongo) o un virus produzcan una proteína que le sea totalmente
extraña (García, 2011).
Según Vivas (2017), los metabolitos compuestos, generalmente orgánicos, participan en
las reacciones químicas que tienen lugar a nivel celular. El conjunto de estas reacciones
bioquímicas y procesos físico-químicos intracelulares, constituyen el metabolismo celular,
la base molecular de la vida. Estos metabolitos se clasifican en dos grupos que son los
primarios y los secundarios.

4. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

USUARIO 3


OBJETIVOS
GENERAL
Diagnosticar las teorías basadas en el estudio de metabolitos y proteínas
recombinadas estudiadas en diversos organismos en la biotecnología que se han
desarrollado en los anteriores años.
ESPECÍFICOS
 Definir los conceptos básicos sobre la biotecnología, metabolitos y
proteínas recombinadas.
 Analizar diferentes teorías de científicos que partieron la recombinación
de ADN y como se fue transformando en proteínas recombinantes
durante los años anteriores.
 Comparar diferentes estudios que se han realizado mediante las
recombinaciones de proteínas recombinantes
 Interpretar los fundamentos mencionados de los anteriores párrafos
escritos.

5. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

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REFERENCIAS TEÓRICOS
GENERALIDADES
Metabolitos
Los metabolitos es el conjunto de procesos y reacciones químicas anabólicas y catabólicas
por los cuales una materia orgánica obtiene la energía y los nutrientes que necesita para vivir
y reproducirse. Las características metabólicas específico de un material orgánico constituye
el principal criterio para determinar su papel ecológico, su responsabilidad en los ciclos
biogeoquímicos y su utilidad en los procesos industriales (Lizcano, 2010)
Araruna (2020), concreta que el metabolismo primario son esenciales para todo tipo de
plantas dentro de estas se encuentra presente la fotosintesis, ciclo de Calvin, glucólisis, ciclo
de Krebs, fosforilación oxidativa, cumple una distrubición universal. El metabolismo vegetal
primario es muy abundantes en la naturaleza, son indispensables para el desarrollo fisiológico
de las plantas; se encuentran presentes en grandes cantidades, son fácil extracción y su
explotación es relativamente barata y conducen en la síntesis de los metabolitos secundarios.
Entre ellos se encuentran aminoácidos, proteicos, proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos
grasos, algunos ácidos carbólicos, etc. (Vara, 2014).
Alvarez (2017), define el metabolismo secundario se refiere a la serie de conversiones
químicas que tienen lugar en los organismos inferiores que forma parte a la producción de
sustancias que permiten que la comunicación entre individuos, la defensa ante depredadores
y la reproducción puedan tener lugar en ausencia de mecanismos sensoriales desarrollados.
Los productos que se generan a partir del metabolismo secundario son los metabolitos
secundarios, quienes controlan estas señales. Las diferentes familias de especies de
individuos normalmente generan compuestos con una estructura similar, evidentemente
generados como consecuencia de la evolución. Sin embargo, su síntesis puede manifestar en
tres rutas metabólicas de síntesis principales: ruta del ácido shikímico, la ruta del acetato-
malonato (policétidos) y la ruta del acetato- mevalonato (trepenoides). Su distribución es
restringida dentro de encuentra metabolitos alcalides, flavonoides, tanino.

6. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

USUARIO 5

Producción de proteínas
El desarrollo de la tecnología de DNA recombinante en 1970 derivó en el surgimiento de los
Organismos Genéticamente Modificados (OGMs), siendo las bacterias las primeras células
utilizadas como fábricas para producir proteínas heterólogas. La tecnología del DNA
recombinante fue luego mejorada y adaptada a levaduras, a células animales y a células,
permitiendo la producción de un amplio rango de proteínas recombinantes.
La producción de proteínas recombinantes (PR) es una de las aportaciones más importantes
de la biotecnología moderna. En ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante, se
utilizan estas enzimas para cortar y aislar un gen determinado, que tiene información para
fabricar una proteína particular e introducirlo en las células de un organismo distinto del
inicial. En consecuencia, este organismo tendrá ADN recombinante a partir del cual fabricará
una nueva proteína. A la proteína producida a partir de ADN recombinante se la denomina
proteína recombinante (Alvarado, 2007).
Los campos relacionados con la aplicación de proteínas recombinantes principalmente la
investigación y la industria. Según los organismos que se podrían realizar estas investigación
se pudieron determinar cuatro tipos de proteínas, que son: la proteína recombinante en
bacterias, por ejemplo: E.coli, utilizadas como fines de diagnósticos, terapéuticos o vacúnales
(Olazarán, L, Barrera, Wong, y Viader, 2004); la proteína recombinante en levaduras, por
ejemplo: metanol, única fuente de carbono y energía (García, y otros, 2013); la proteína
recombinante insectos, por ejemplo: Bacillus thuringiensis (Ruiz, Hernández, & Bernal,
2008); la recombinación de cultivos celulares, como por ejemplo: eritropoyetina (Beccaria,
2000).

7. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

USUARIO 6

Tabla 1. Factores determinantes en la selecciones de un sistema de expresión

(Olazarán, L, Barrera, Wong, y Viader, 2004)
El origen de las proteínas provienen de las células procariotas y eucariotas, tomando en
cuenta sus parametros de proteinas en la que se divide su secuencia nucleotícas, propiedades
químicas, estabilidad, toxicidad, destino celular, grado de pureza. Las aplicaciones que
muestra en la tabla 1 son elementos muy ensenciales para poder dar paso al desarrollo de una
proteína recombinante, para la realización de estos cultivos debemos hacer un estudio de
bioproceso.
En la actualidad se emplean una gran variedad de hospedadores que van desde organismos
unicelulares tales como bacterias, hongos, levaduras y líneas celulares mamíferos, insectos o
plantas, hasta organismos completos como animales y plantas transgénicas.
Independientemente cual sea su tipo de microorganismos eucariotas o procariotas
(Montesino y Toledo, 2006).

8. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

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Esta producción se inicia con el aislamiento del ARNm que codifica para la proteína de
interés, el cual es sometido a una RT- PCR para poder obtener un ADN complementario que
será introducido en una célula hospedadora. Posteriormente el vector ideal es elegido para
insertar en este el fragmente de ADN, utiliza enzima de restricción y una ligasa que une los
segmentos, por ejemplo: un plásmido (Callejón, 2017).
Dentro del capo de la biotecnología hay muchos métodos de aplicación, pero para eso
debemos tomar en cuenta muchos parámetros, aquí un claro ejemplo: el plásmido en
insertado en una célula hospedadora utilizando transformaciones ya sea química o física, una
vez insertado el plásmido recombinante las células son cultivadas en un medio con
antibióticos para rastrear las células recombinadas el marcador de selección. Las células
recombinadas son aisladas y cultivadas nuevamente con el fin de producir la proteína de
interés y posteriormente purificarla por medio de filtración e intercambio catiónico.

9. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

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DESARROLLO DE LA PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA
Reflexión
En los años 70, surgieron estas industrias de proteínas recombinadas aplicando tecnologías
con el fin de mejorar la salud humana, la eliminación de ciertas plagas que puedan perjudicar
a los cultivos, etc. El ADN recombinante nos permite obtener proteínas humanas, o de
cualquier origen, en organismos fácilmente cultivables. Además se logran grandes cantidades
del producto, de una forma más fácil y sobre todo reproducible. También se adquiere
productos libres de patógenos y otros riesgos potenciales. Estos se pueden producirse
proteínas que no existen en la naturaleza, como los anticuerpos de cadenas simples, útiles en
el diagnóstico y tratamiento de algunas enfermedades. Los campos de aplicación de proteínas
recombinantes esta la investigación y la industria.
Las levaduras son utilizadas durante décadas para estudios de génetica, bióquimica y bilogía
celular. Este interesante organismos eucariota tiene un crecimiento rápido y en medios
económicos, residuos; sus sistemas biológicos sencillos son fáciles de modificación genética;
cuenta con una disponibilidad de genomas completos. El sector biotecnológico tiene una
tremenda importancia en la económica, como por ejemplo la elaboración de bebidas
alcohólicas, biocombustibles a partir de residuos, levaduras como factorías celulares para
producir numerosas moléculas que pueden ser de interés para el sector agroalimentario,
cosméticos, farmacéuticos.

10. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

USUARIO 9

RESULTADOS DE LA ACCIÓN
Conclusiones
En conclusión se debe de tomar en cuenta primero los parámetros de la elaboración o
producción de las proteínas recombinantes, el estudio de cómo funciona su metabolismo al
cultivar estos organismos, observar el comportamiento de estas bacterias, hongos, etc., para
ver si está reproduciendo de manera adecuada. Estos análisis que vayamos a observar son de
suma importancia, además también debemos de estudiar un poco sobre cómo se fueron
obteniendo estas cepas, para llevar un mayor control y seguir adéntranos más a la genética y
a la tecnología que se está llevando a cabo.
Recomendaciones
Es necesario tomar en cuenta para la obtención de proteínas recombinantes; un gen de interés
que se va introducir en el vector de expresión, el vector de expresión que suele ser un
plásmido y tiene determinados factores para su propia replicación en la célula hospedadora
para reproducir la proteína recombinante. De manera cuando unimos un gen con un vector
obtenemos un constructo que es el que se introduce en la célula hospedadora. Los factores
importantes en la producción de proteínas recombinantes:
1. Genéticos
 Número de copias del vector
 Características del gen
 Estabilidad del ARNm
 Tipo de promotor
 Cepas hospedadoras
2. Estrategias de clonaje
3. Conservación de cepas
4. Fisiológico
 Estrategias de cultivo
 Estrategias de purificación

11. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

USUARIO 10

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bibliografía
Alvarado, J. (2007). Proteínas Recombinantes. México : Universidad Nacional Autónoma
de México.
Alvarez, M. R. (4 de Diciembre de 2017). SlideShare. Obtenido de Metabolismo secundario:
https://es.slideshare.net/xiuhts/metabolismo-secundario-83297468
Araruna, C. (3 de Abril de 2020). Youtube. Obtenido de FARMACOGNOSIA -
METABOLISMO SECUNDÁRIO:
https://www.youtube.com/watch?v=MrdIdxXerm0
Beccaria, A. J. (11 de Diciembre de 2000). Biblioteca Virtual . Obtenido de Proteínas
recombinantes. Optimización de procesos de producción mediante cultivos celulares:
https://bibliotecavirtual.unl.edu.ar:8443/handle/11185/124
Bisang, R., Campi, M., & Cesa, V. (17 de Marzo de 2009). Biotecnología y desarrollo.
Obtenido de CEPAL:
https://repositorio.cepal.org/bitstream/handle/11362/3650/S2009064_es.pdf?sequen
ce=1&isAllowed=y
Callejón, S. S. (19 de Agosto de 2017). Innovación Educativa Universidad de Valencia .
Obtenido de Expresión de molécula en bacterias :
https://www.youtube.com/watch?v=K9GukiKcLeo
García, J., Santana, Z., Zumalacárregui, L., Quintana, M., González, D., Furrazola, G., &
Cruz, O. (2013). Estrategias de obtención de proteínas recombinantes en Escherichia
coli. VACCI MONITOR, 30-31.
García, L. C. (7 de Octubre de 2011). Content Delivery Network o Red de Distribución de
Contenido en español. Obtenido de Content Delivery Network o Red de Distribución
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https://cdn.educ.ar/dinamico/UnidadHtml__get__3115e6c3-7a08-11e1-805a-
ed15e3c494af/index.html#:~:text=ADN%20recombinante%20es%20una%20mol%
C3%A9cula,e%20inserci%C3%B3n%20en%20otro%20diferente.
Lizcano, Y. C. (28 de Septiembre de 2010). SlideShare. Obtenido de Metabolitos
presentacion: https://es.slideshare.net/Yeimmycarolinalizcano/metabolitos-
presentacion?next_slideshow=1
Montesino, R., & Toledo, J. R. (2006). La glándula mamaria: biofábrica para la producción
de proteínas recombinantes. Cuba: Revisión.
Olazarán, G. M., L, E., Barrera, C., Wong, G. J., & Viader, S. J. (2004). Biotecnología de
proteínas recombinantes para la aplicación en acuacultura. México: Instituto de
Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL.

12. METABOLITOS Y PROTEÍNAS RECOMBINADAS

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Ruiz, L. P., Hernández, F. J., & Bernal, V. J. (2008). Toxicidad de δ-endotoxinas
recombinantes de Bacillus thuringiensis sobre larvas de la polilla guatemalteca (tecia
Solanivora) (lepidoptera: Gelechiidae). Revista Colombiana de Biotecnología, 86.
Recuperado el 9 de Junio de 2020, de https://www.redalyc.org/pdf/776/77610210.pdf
Vara, S. (13 de Septiembre de 2014). SlideShare. Obtenido de Diferencias entre-metabolitos-
primarios-y-secundarios: https://es.slideshare.net/saraivara/diferencias-
entremetabolitosprimariosysecundarios
Vivas, D. M. (2017). El reconocimiento de propiedades biologicas en metabolitos. México:
https://www.lainter.edu.mx/blog/2017/03/17/el-reconocimiento-de-propiedades-
biologicas-en-metabolitos-secundarios-han-alentado-su-investigacion-para-
medicamentos-
2/#:~:text=Los%20metabolitos%20primarios%2C%20muy%20abundantes,s%C3%
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