Usos de levaduras como productores de proteinas de interes farmaceutico




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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTONIO GUILLERMO URRELO

USOS DE LEVADURAS COMO PRODUCTORES DE PROTEINAS DE INTERES FARMACEUTICO


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Antonio Guillermo Urrelo.

CURSO : BIOTECNOLOGIA FARMACEUTICA

TEMA : USO DE LEVADURAS COMO PRODUCTORES DE PROTEINAS DE INTERES FARMACEUTICO

DOCENTE : JESSICA BARDALES .

INTEGRANTES : DIAZ MESTANZA, Alan Nel.

PALOMINO LINARES, Laura.

TERRONES HUAMAN, Maria Anita.

CAJAMARCA-PERU 2012

INDICE

INTRODUCCION……………………………………………………………………...1

DEFINICION……………………………………………………………………………2

DISTRIBUCION………………………………………………………………………..3

MORFOLOGIA………………………………………………………………………...4

Pared celular…………………………………………………………………………..4

Membrana fundamental……………………………………………………………..4

El citoplasma………………………………………………………………………….5

Nucleo………………………………………………………………………………….5

TIPOS DE REPRODUCCION……………………………………………………….6

Gemación………………………………………………………………………………6

Esporulación………………………………………………………………………….6

Fision…………………………………………………………………………………...7

CLASIFICACION……………………………………………………………………...8

FERMENTACION……………………………………………………………………..9

SACHAROMYCES CEREVISIAE………………………………………………….10

Clasificación científica…………………………………………………………….11

METILOTROFIA……………………………………………………………………..12

Asimilación del amoniaco utilizando el glutamato deshidrogenasa……...12

LEVADURA PICHIA ANOMADA…………………………………………………..13

Niveles permitidos de aflatoxina y mercado de frutos secos europeos….14

LEVADURA ZYGOSACCHAROMYCES………………………………………….14

Taxonomía morfologia……………………………………………………………..15

Alteraciones en el vino…………………………………………………………….15

LEVADURA KLUYVEROMYCES FRAGILIS…………………………………….16

CONCLUCIONES……………………………………………………………………20

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………………………………………………21

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado a todas las personas que siguen la carrera de farmacia y bioquímica y profesionales; también a personas que les interese conocer un poco más acerca del uso de levaduras como productores de proteínas de interés farmacéutico y también a las personas que necesiten saber como combatir o evitar los problemas de salud mediante el uso de dichas proteínas, para el uso de vacunas recombinantes, vitaminas, hormonas.



AGRADECIMIENTO


Agradecemos a Dios por darnos la vida y permitirnos realizar este trabajo, también agradecemos a nuestro Docente y a nuestros padres por su apoyo en nuestro desarrollo profesional.




INTRODUCCIÓN

No podemos hablar de Levaduras sin relacionarlas con el avance e impulso del hombre.  
Se cree que hace aproximadamente nueve mil años, los Chinos ya fabricaban vino y hace seis a ocho mil años de antigüedad los Sumerios, fabricaban la cerveza como medio para poder disponer de cereales durante todo el año; ambos procesos como resultado de la fermentación alcohólica que producen las levaduras.       
Además los egipcios hace seis mil años ya fabricaban pan con levaduras. La influencia de estas bebidas alcohólicas, el pan y muchas otras cosas más que se fermentan por las levaduras, ha sido de enorme importancia para la economía y civilización de todos los pueblos.
El término “levadura” se aplicó por primera vez a la porción de masa fermentada que se mezclaba con otra para hacerla alterarse y lograr así el levantamiento de la masa en la elaboración de pan.

 

Los primeros fundamentos científicos del cultivo y uso en grandes cantidades, de las levaduras, fueron descubiertos por Louis Pasteur, en el siglo XIX, Hoy se utilizan en diferentes tipos de fermentación, y algunos de sus usos son: como fuente de vitaminas del complejo B y de tiamina, en algunas fases de producción de antibióticos y hormonas esteroides y alimentos para animales y seres humanos.

Las levaduras presentan muchas de las ventajas en cuanto a crecimiento de las bacterias (alto rendimiento, estabilidad de la cepa productora, crecimiento a alta densidad, productividad, crecimiento en medios baratos y químicamente definidos). Pero además, como buenos eucariotas, son capaces de glicosilar y de plegar proteínas complejas, incluyendo aquellas que tienen un número elevado de puentes disulfuro, ya que su proceso de producción es muy similar al de las células de mamífero. La adición de una secuencia señal en el gen permite la excreción de la proteína al medio de cultivo Además, algunas levaduras, como S. cerevisiae, tienen una larga historia de utilidad en procesos de fermentación industrial.

Otro aspecto en el que las levaduras se muestran como valiosos productores de proteínas recombinantes es la disponibilidad de algunos promotores muy fuertes y de regulación muy precisa, sobre todo en las levaduras metilotrofas, como Pichia, Candida, o Hansenula. Entre otras ventajas de los metilotrofos ya explotadas o en estudio,  destacan su capacidad para crecer en soluciones de metanol, eliminando virtualmente otros microorganismos competidores o contaminantes y la posibilidad de integrar múltiples copias del vector en su genoma, dando lugar a transformantes estables.

El vector de expresión es elegido normalmente en combinación con el sistema de expresión a utilizar. Actualmente, se pueden sintetizar proteínas recombinantes en organismos vegetales y animales, tanto procariotas como eucariotas. Las proteínas recombinantes pueden ser expresadas en cultivos celulares de bacterias, levaduras, hongos, mamíferos, plantas e insectos. También se han desarrollado animales y plantas transgénicos para la producción de proteínas de interés.

OBJETIVOS:

A) OBJETIVO GENERAL

  • Dar a conocer el uso de levaduras como productores de proteínas de interés farmacéutico

B) OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  • Conocer y dar a conocer el uso de levaduras a nivel farmacéutico.

  • Dar a conocer el uso de proteínas producidos por levaduras para el uso de vacunas recombinantes, vitaminas del complejo B, hormonas y antibióticos.


DEFINICION

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Aunque en algunos textos de botánica se considera que las levaduras "verdaderas" pertenecen sólo a la clase Ascomycota, desde una perspectiva microbiológica se ha denominado levadura a todos los hongos con predominio de una fase unicelular en su ciclo de vida, incluyendo a los hongos basidiomicetes.

A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares. uio Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia1 realizando fermentación alcohólica.2 Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la produuuilucción de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibióticos, etc.

Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas. Durante la reproducción asexual, una nueva yema surge de la levadura madre cuando se dan las condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa de la madre al alcanzar un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas.7o7iluil Las levaduras que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican

dentro del género Candida. uilo La levadura es la primera célula eucariota en la que se ha intentado expresar proteínas recombinantes debido a que es de fácil uso industrial: es barata, cultivarla es sencillo y se duplica cada 90 minutos en condiciones nutritivas favorables. Además, es un organismo fácil de modificar genéticamente lo que permite realizar experimentos en varios días o semanas. Sin embargo, las levaduras poseen un mecanismo de glicosilación diferente al que se encuentra en células humanas, por lo que los productos son inmunogénicos.

DISTRIBUCIÓN
Las levaduras son ubicuas (están muy distribuidas en muchos hábitats), pues se consideran organismos cosmopolitas y probablemente de los más ampliamente distribuidos en la tierra. Se encuentran en todos los continentes, en climas húmedos y secos, en  los cálidos, templados y fríos, desde la orilla del mar hasta las alturas. Se encuentran en las frutas, los granos y otras materias nutritivas que contienen azúcares. Así se han aislado, por ejemplo,  de los suelos, de restos de vegetales y animales en desintegración, de raíces, tallos, hojas, flores (nectarios), frutos, granos, semillas, cortezas de árboles y exudaciones vegetales; pus de heridas y de órganos como los pulmones, tumores y úlceras; piel sana y lesionada; tubo digestivo del hombre y de los animales y excrementos de los mismos; esputos de personas sanas y enfermas; jugos de frutas, conservas, jaleas, jarabes, mieles, salchichas, jamones y todo tipo de carnes expuestas a un ambiente contaminado; leche y sus derivados, salsas, cuerpos fructíferos de hongos silvestres y cultivados, materias vegetales usadas en la industria como tabaco o cacao en fermentación.
En México fácilmente se pueden observar en los jugos o mostos en fermentación, con los que se elabora la cerveza, los vinos, las sidras, en los sustratos de los que se elaboran ciertos alimentos y bebidas típicas de nuestro país ( el pozol, tepache, mezcal, charanda, tesgüino, tequila, colonche, comiteco y sotol). 
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MORFOLOGÍA
Las levaduras son muy parecidas a bacterias macroscópicamente pero son más cremosas y los colores que presentan son blancos, beiges o un poco más oscuros. Algunas son rosadas o rojas porque tienen carotenoides; son unicelulares; sus células tienen forma y dimensiones diversas, desde las esféricas ovoides y elipsoidales, a las cilíndricas que pueden ser muy alargadas y aun filamentosas. Como son polimorfas adopta distintas formas dentro de la misma especie y aun en el mismo cultivo, lo cual depende de diversos factores, especialmente del sustrato e que viven y de la edad de los cultivos. Debido a esto la forma no siempre puede tomarse como carácter taxonómico.

En ocasiones al reproducirse las células, quedan unidas formando pequeñas o largas cadenas que son los seudomicelios; asimismo, algunas de ellas pueden desarrollar largos filamentos que constituyen un micelio verdadero.

Las dimensiones más comunes de las células varían entre 2 y 4 µm de ancho y 2 a 8 µm de largo; sin embargo, se encuentran levaduras alargadas que tienen 10, 15 o 25 µm de longitud, y aquellas que constituyen filamentos llegan a tener hasta 50, 70 y más micrómetros.
 

A.  Pared celular

Las levaduras presentan partes de una célula completa: pared celular y protoplasma; éste último contienen la membrana fundamental (plasmalema), el citoplasma y el núcleo. La pared celular o cápsula en muy delgada o gruesa segú la edad de la célula y especie de levadura; está formada principalmente de polisacáridos constituidos por mananas, β-glucanas y algo de quitina.

 

B.  Membrana fundamental

Tiene estructura, constitución y funciones semejantes a las de otras células  y  en los fenómenos de plasmosis se contrae junto con el citoplasma.  Juega un papel importante en la regulación del flujo de todos los materiales tanto hacia el interior como hacia el exterior de la célula.

 

C.  El citoplasma

En él se encuentran diversas estructuras metaplasmáticas (mitocondrias, vacuolas y retículo endoplásmatico), así como granulaciones paraplasmáticas (glucógeno y glóbulos metacromáticos).

 

D.  El núcleo

Está rodeado por una doble membrana. En su interior se alberga un área densa, en forma de media luna, a la que se denomina nucléolo. Los cromosomas no son distinguibles, pero hay pruebas genéticas que indican la existencia de al menos 17 pares y varios fragmentos en las células diploides. El núcleo siempre está muy cercano a la zona donde está la gema (célula con otra al lado o encima).

La estructura del núcleo de las levaduras puede variar según el grupo taxonómico al que pertenecen

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TIPOS DE REPRODUCCIÓN
Las levaduras verdaderas pueden reproducirse por esporulación, gemación o fisión.
A.  Gemación

Proceso asexual, en el cual la célula progenitora reparte sus constituyentes celulares con una célula hija (sin división del núcleo); las dos células son iguales en su madurez.

 

 Proceso de división por gemación

gemación
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