ANÁLISIS DE PROCESOS MICROBIOLÓGICOS

2.1.1 INTERPRETACION DE LA MICROBIOLOGIA Y SU DESARROLLO

EN PROCESOS FERMENTATIVOS

HORMONAS(INSULINA OBTENIDA POR ESCHERICHIA COLI)

-César David Antúnez Medina-Anahí Lopez Hernández

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OBTENCIÓN DE HORMONAS A PARTIR DE BACTERIAS

El concepto de hormona se define como la sustancia que poseen los animales y los vegetales que regula procesos corporales como el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y el funcionamiento de distintos órganos.

En las personas, las hormonas son segregadas por glándulas endocrinas directamente al torrente sanguíneo, porque carecen de conductos que las transporten. Cuando las hormonas llegan al torrente sanguíneo, se unen a proteínas plasmáticas o transportadoras específicas, que las protegen de una degeneración prematura y evitan que sean absorbidas de inmediato por los tejidos a los cuales afectan.

• En general, estos tejidos poseen receptores o células que atrapan de forma selectiva y concentran a sus moléculas hormonales respectivas, hasta que las hormonas reaccionan con dichos tejidos.

• Pero hay personas cuyas glándulas endocrinas no son capaces de sintetizar la cantidad mínima de hormonas necesarias para llevar a cabo una determinada función y entonces es cuando se producen algunas enfermedades como por ejemplo la diabetes.

• Para intentar que la secreción de hormonas sea la suficiente, los investigadores han desarrollado técnicas que permiten utilizar bacterias modificadas genéticamente para producir grandes cantidades de hormonas, como la insulina, en caso de padecer diabetes.

• Se han empleado métodos similares para producir la hormona del crecimiento, una sustancia muy solicitada porque se utiliza para tratar a los niños que presentan un crecimiento insuficiente.

• Cada vez más, los investigadores tienen grandes esperanzas en la utilización de la síntesis de productos en bacterias para tratar todo tipo de enfermedades relacionadas con las hormonas.

• Fue a partir de 1982, cuando se introdujo en el mercado insulina humana producida por ingeniería genética, empleando como organismo productor la bacteria Escherichia coli. Actualmente se emplean además de E. coli otros microorganismos, tales como algunos tipos de levaduras.

CARACTERISTICAS DEL ORGANISMO PRODUCTOR ( E.COLI )

Las bacterias del género E. coli son Gram-negativas, tienen forma de barra y pertenecen a la familia Enterobacteria.

Escherichia coli (E. coli) es quizás el organismo procarionte más estudiado por el ser humano, se trata de una bacteria unicelular que se encuentra generalmente en los intestinos animales y por ende en las aguas negras. Ésta y otras bacterias son necesarias para el funcionamiento correcto del proceso digestivo. Además

produce vitaminas B y K.

 No forma esporas y es capaz de fermentar la glucosa y la lactosa.

Las cepas de esta bacteria son:

-E. coli enterotoxigénica 

-E. coli enteropatogénica

-E. coli enteroinvasiva

-E. coli enterohemorrágica

-E. coli enteroadherente

CULTIVO BACTERIA E. COLI

• Es una bacteria utilizada frecuentemente en experimentos de genética y biotecnología molecular. Cuándo se usan métodos de cultivos aeróbicos.• Normalmente cumple una función importante en el

cuerpo, suprimiendo el crecimiento de especies dañinas de bacterias así como también sintetizando cantidades apreciables de vitaminas. Son pocas las cepas de E. coli capaces de causar enfermedades a los humanos a través de diferentes mecanismos.

¿COMO SE OBTIENE LA INSULINA?• La producción se realiza a través de un ADN

recombinante, esto consiste en la creación de una molécula de ADN artificial que al producir una modificación genética permite la adición de nuevos rasgos a ese organismo, es decir, se produce una proteína recombinante que no estaba presente en ese organismo. 

• El proceso inicia con la identificación y selección del gen responsable de la producción de insulina, después este es insertado en otro organismo que puede ser una bacteria, levadura o célula animal, en la que se clona el gen; para la fabricación de insulina se ha utilizado la bacteria Escherichia coli o la levadura Sacharomyces cerevisae. Después se guardan copias idénticas de las células modificadas y aquellas que producen la insulina en mayor cantidad son subcultivadas. La insulina obtenida se mezcla con otros componentes para hacer la absorción más efectiva.

• Generalmente se asume que un alto número de copias del plásmido resulta en un alto número de copias del gen de interés, y por lo tanto, la cantidad de PR producida será mayor cuanto mayor sea el número de copias.

• La recuperación de la proteína puede llevarse a cabo empleando filtros de diversos tamaños y /o con superficie cargada.

La filtración también es escalable y esta bien establecida en la escala industrial.Los ácidos nucleicos pueden ser removidos mediante extracciones o bien agregando agentes poli catiónicos como la polietinilamina. La proteína puede ser capturada o precipitada selectivamente empleando una variedad de materiales que han sido desarrollados para este propósito, como algunas resinas de interacción hidrofóbica

GRACIAS POR SU ATENCIÓN