Departamento
de Química Biológica
FCEN-UBA
CURSO 2023
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
FUNDAMENTOS DE BIOTECNOLOGÍA BACTERIANA
INDUSTRIAL
15/8 al 5/10 modulo Industrial
Inscripción
en forma electrónica
http://inscripciones.exactas.uba.ar/exactas/
PUNTAJE SUGERIDO:
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3 puntos |
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DURACIÓN:
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8 semanas |
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Horas de clases semanales: |
Discriminado por: |
Hs. |
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Teóricas |
3 |
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Laboratorios |
4 |
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Seminarios/Problemas |
1 |
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Carga horaria semanal: |
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8 |
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Carga horaria total cuatrimestral: |
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64 |
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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
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