Departamento de Química Biológica

FCEN-UBA

 

CURSO 2022

SEGUNDO CUATRIMESTRE

 PRESENCIAL

 

 

clases teóricas y trabajos prácticos dos veces por semana

Martes y Jueves

Teórica 13:30-15:30hs y Trabajos Prácticos 9.30 a 12.30hs

Cambio de días por problemas de disponibilidad de laboratorio

 

FUNDAMENTOS DE BIOTECNOLOGÍA BACTERIANA INDUSTRIAL

16/8 al 11/10 modulo Industrial

 

Inscripción en forma electrónica desde el 25 de julio al 7 de agosto

http://inscripciones.exactas.uba.ar/exactas/

 

 

PUNTAJE SUGERIDO:

 

3 puntos

 

DURACIÓN:

 

8 semanas

 

Horas de clases semanales:

Discriminado por:

Hs.

 

Teóricas

3

Laboratorios

4

Seminarios/Problemas

1

Carga horaria semanal:

 

8

Carga horaria total cuatrimestral:

 

64

 

 Materia de Grado para la Carrera de Ciencias Químicas  

 

Docentes Responsables

Dra. Nancy I. Lopez  (nan@qb.fcen.uba.ar)

Dra. Sandra M. Ruzal (sandra@qb.fcen.uba.ar)

 

DOCENTES PARTICIPANTES

Dra. Diana Vullo

Dra. Mariana Piuri

Dr. Oscar Perez

Dra. Maria Mercedes Palomino

Dra. Jimena Ruiz

 

constan de:

Materia Cuatrimestral  Carga horaria: 68 hs

Trabajos prácticos y Seminarios de asistencia obligatorias, 

Clases Teóricos optativas

 

Es requisito para cursar tener cursada la siguiente correlativa Microbiología General e Industrial para Químicos

Para aprobar la materia, los alumnos deberán:

1.- cumplir con un 80% de asistencia a los TP y Seminarios. 

2.- rendir 2 (dos) evaluaciones parciales teórico-prácticas que se aprobarán con 6 (seis) puntos

3.- Posibilidad de Promoción con evaluaciones aprobadas con promedio igual o mayor 8 (ocho) puntos y no inferior a 7 (siete) sin recuperación

 

Objetivos:

 

1.         Generar conocimiento de los fundamentos generales del uso aplicado e industrial de los microorganismos procariotas.

2.         Familiarizar al estudiante con los problemas que han de enfrentar los procesos biotecnológicos microbianos, y habituarlo al tipo de razonamiento teórico, enfoque experimental y diseño industrial para resolver tales problemas.

3.         Dotar al estudiante con las habilidades intelectuales y manuales básicas para permitirle el tránsito desde los conocimientos microbiológicos hasta su aprovechamiento aplicado, especialmente lo que se refiere al control de los procesos de fermentación industrial y al manejo y mejora de cepas por métodos genéticos.

4.         Estimular el espíritu crítico, tanto por lo que se refiere a los aspectos técnicos de la microbiología industrial, como por las implicaciones sociales y éticas de la biotecnología en general y de la microbiana en particular.

 

PROGRAMA ANALÍTICO

 

1.    Biotecnología y Microbiología Industrial: conceptos generales, alcance, desarrollo histórico y aspectos económicos.

2.    Microorganismos procariotas con interés biotecnológico e industrial: diversidad, aislamiento, selección y mantenimiento. Algunos microorganismos comúnmente utilizados en Microbiología Industrial y Biotecnología.  Agrupación taxonómica de microorganismos importantes y Características importantes. Mecanismos de detección en la producción de metabolitos de interés. Fuentes de microorganismos utilizados en Biotecnología. El aislamiento de novo de los organismos productores.

3.    Selección de las variantes de origen natural. La manipulación del genoma de cepas industriales. La preservación de Colecciones

4.    Producción de metabolitos primarios y secundarios de origen bacteriano. Métodos de rastreo (screening) de nuevos metabolitos microbianos en bacterias y arqueas. La naturaleza de las vías metabólicas. Productos Industriales Microbiológicos en forma de metabolitos primarios y secundarios. Trophophase idiophase relaciones en la producción de Productos secundarios. Papel de los metabolitos secundarios en la fisiología.

5.    La sobreproducción de metabolitos de industriales,  mecanismos regulatorios que permitan para evitar la sobreproducción, Inducción por sustrato, represión catabólica, Retroinhibición, Regulación por aminoácidos de síntesis de ARN, 

regulación por ATP o carga de Energía, control de Permeabilidad. Métodos para desregular

6.    Mejora y desarrollo de cepas (I): mutagénesis y selección de mutantes, recombinación, fusión de protoplastos, regulación génica.

7.    Mejora y desarrollo de cepas (II): métodos de ADN recombinante in vitro (Ingeniería Genética). Uso de la ingeniería genética para sintetizar productos de origen vegetal o animal en bacterias.

8.    Usos de los caminos biosintéticos y catabólicos de bacterias para la producción de productos químicos, alimentos y medicinas. Ingeniería metabólica y análisis fenotípico global.

9.    Medios industriales y la nutrición de microorganismos. Los requisitos básicos de nutrientes de Medios Industrial. Criterios para la elección de materias primas utilizadas en la industria de medios. Factores de diseño. Algunas materias primas utilizadas para diseño de los medios industriales: fuentes de carbohidratos fuentes de proteínas Factores de Crecimiento, Agua.  La utilización de residuos Industriales en el diseño.

10.  Fermentaciones: aspectos generales, medios de cultivo y preparación de inóculos. sistemas de fermentación, factores físicos y químicos que afectan a la fermentación. Escalado desde la planta piloto a la planta industrial. Detección, recuperación y purificación de los productos de fermentación. Definición de un fermentador, aireación y agitación en un fermentador, Control de la temperatura, producción de espuma y el control, Control de procesos en un fermentador, Configuraciones de fermentadores: anaerobios en lote, fermentaciones continuas, cultivo Fed-batch, en superficie o fermentadores de estado sólido.

11.  Producción de enzimas Métodos de inmovilización. Biotransformaciones con células y enzimas microbianas. Enzimas de microorganismos extremófilos.

12.  Productos microbianos con interés industrial: Aspectos generales de Producción de ácidos orgánicos: láctico, acético; producción de vinagre. Producción de alcoholes: etanol. Producción de aminoácidos. Producción de antimicrobianos.

13.  Microorganismos procariotas recombinantes en producción de sustancias terapéuticas: vacunas y diagnóstico, uso de bacteriofagos.

14.  Alimentos: Ingredientes y suplementos: aminoácidos y vitaminas. leche, Queso y productos lácteos fermentados, otros alimentos fermentados. Células enteras: Probióticos. Nuevas aplicaciones: ingeniería metabólica

15.  Organismos Reguladores en Biotecnología. Legislación. Propiedad intelectual. Patentes.

 

Contenidos del Programa de Trabajos Prácticos y Seminarios

  1. Evaluación de actividades enzimáticas en productos comerciales y Empleo Herramientas informáticas: Evolución dirigida de enzimas
  2. PRODUCCIÓN DE POLIHIDROXIALCANOATOS EN BIORREACTOR
  3. RASTREO DE SUSTRATOS EMPLEANDO CELULAS INMOVILIZADAS PARA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO LÁCTICO
  4. BACTERIÓFAGOS Y SUS APLICACIONES

 

Bibliografía

Libros:

Artículos en Publicaciones periódicas:

·      Microbial Biotechnology, ed. Blackwell Publishing Ltd

·      Microbial Cell Factories, ed. BioMed Central Ltd.

·      Biotechnology Letters ed. Springer Science+Business Media

·      Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology, ed. S. Karger Medical &   Scientific Pub

·      Applied Microbiology and Biotechnology, ed. Springer Science+Business Media

·      Current Opinion in Biotechnology, ed. Elsevier

·      Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, ed. Springer