BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL FARMACEÚTICA

-Producción de antibióticos

Los antibióticos son sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiento de las bacterias. El antibiótico pionero fue la penicilina, que revolucionó el tratamiento de las infecciones, como la neumonía y la tuberculosis, y su producción, a partir de hongos, constituyó la primer aplicación de la biotecnología a la industria farmacéutica. Su descubrimiento se debe a Alexander Fleming, que en 1928 encontró que el hongo Penicillum notatum producía "algo" capaz de matar a las bacterias que estaba estudiando. En 1938 Howard Florey y Ernst Chain aislaron la penicilina a partir del hongo y realizaron los experimentos claves en ratones. La producción comercial comenzó en 1943. Actualmente, la mayoría de los antibióticos, denominados "naturales", se obtienen a partir de los microorganismos que los producen. Así, mientras algunas especies de Penicillum producen penicilina, otras fabrican antibióticos tan importantes como las cefalosporinas. Otros antibióticos naturales muy conocidos, como la tetraciclina, la estreptomicina y la eritromicina, son elaborados por bacterias del género Streptomyces. Los antibióticos denominados "semi-sintéticos" son extraídos de microbios y luego mejorados en el laboratorio. Tal es el caso de la ampicilina, que surge de la modificación química de la penicilina. Finalmente, algunos antibióticos, como las sulfamidas, son fabricados enteramente en el laboratorio y por eso son llamados "antibióticos sintéticos".

-Producción de proteínas recombinantes humanas

La recombinación de genes humanos en el ADN de bacterias es una de las posibilidades que ofrece la biotecnología, y que posibilita obtener proteínas humanas con fines terapéuticos.

A escala industrial, la producción de proteínas recombinantes involucra las siguientes etapas:
• Fermentación: las bacterias son cultivadas en tanques sellados que contienen un medio de cultivo nutritivo.
• Extracción: las células son centrifugadas para recuperar las proteínas de su interior.
• Purificación: se separa la proteína recombinante de las otras proteínas bacterianas.
• Formulación: la proteína recombinante es modificada para conseguir una forma estable y estéril que puede administrarse terapéuticamente.

INSULINA
La producción de la molécula de insulina ha sido pionera en el advenimiento de la “era de la ingeniería genética” , y es sin lugar a dudas una de las moléculas de gran importancia en el mundo de las moléculas de uso terapéutico; ya que el número de personas, en especial de los países desarrollados que padecen diabetes es importante, considerando la enfermedadcomo una pandemia como una pandemia.



-Vacunas de nueva generación

Vacunas recombinantes
Las vacunas tradicionales suelen ser de dos tipos: microorganismos inactivados (muertos) o microorganismos vivos pero atenuados, y normalmente requieren cultivar el microorganismo responsable de la enfermedad frente a la que se pretende inmunizar. Pero hay varios inconvenientes con este tipo de enfoque:

	no todos los microorganismos se pueden cultivar
	la producción a menudo es cara en el caso de las vacunas frente a virus
	se requieren medidas de seguridad en los laboratorios productores que manejan el patógeno
	se requieren medidas muy estrictas para asegurar la completa inactivación o la atenuación adecuada de la cepa. De vez en cuando, la cepa atenuada puede recuperar la virulencia
	hay enfermedades, como el sida, que no parecen doblegarse al diseño tradicional de vacunas

La tecnología del ADN recombinante permite nuevos enfoques para el diseño y producción de vacunas:

	Vacunas a base de subunidades del agente patógeno. Por ejemplo, la actual vacuna de la hepatitis B usa un determinado antígeno aislado del virus: el llamado HBsAg, producido por ingeniería genética en levaduras. El antígeno se produce a altos niveles en grandes fermentadores, de modo seguro. Se está avanzando en vacunas subunitarias frente al virus del herpes simple (HSV) Vacunas frente a la glosopeda (fiebre aftosa) del ganado de pezuña hendida: se está ensayando una a base de la proteína VP1 de la cápsida del virus Ahora que se ha completado la secuencia del genoma del bacilo de la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis), se abren más perspectivas de vacunas más efectivas y seguras que la actual basada en el bacilo de Calmette-Guérin (CGB), una cepa de Mycobacterium bovis.
	Nuevas vacunas atenuadas: la estrategia básica estriba en manipular un agente patógeno para eliminarle genes de virulencia mientras que retiene su capacidad de estimular el sistema inmunitario. De esta forma, el microbio manipulado se podría emplear como vacuna viva atenuada segura, sin miedo a que revierta al tipo virulento, como pasa hoy. Con ello aprovechamos además el hecho de que los microorganismos completos suelen ser más efectivos que las vacunas subunitarias. Se han diseñado cepas estables del agente del cólera (Vibrio cholerae) desprovistas del gen de su potente enterotoxina, que actualmente están en fase de ensayos clínicos. En el caso de Salmonella se ha ensayado quitarle ciertos genes no relacionados con la virulencia, pero que al desaparecer convierten a la cepa en atenuada (disminución de su virulencia en un millón de veces). Han mostrado su efectividad en ovejas, bovinos, pollo e incluso, más recientemente, en humanos.
	Vacunas vectores: uso de microorganismos no patógenos que incorporan genes determinantes de antígenos protectores para ciertas enfermedades. el virus vacunal es un buen candidato a ser vector de vacunas, ya que entre otras cosas, ha venido siendo usado para la erradicación de la viruela. Se trata de un poxvirus con un genoma de 187 kb, totalmente secuenciado, y que permite acomodar varios genes foráneos en su interior. Si colocamos un gen bajo el control de un promotor del virus vacunal, este gen se expresa en el organismo hospedador. Se han ensayado las expresiones de genes intereresantes, como antígenos de virus de la rabia, de la hepatitis B, de la gripe y del herpes simple. Se puede intentar vacunar simultáneamente para varias enfermedades. Otros ejemplos de virus vectores candidatos: adenovirus, poliovirus, varicela-zoster. Vectores bacterianos: la idea es expresar antígenos de bacterias patógenas en la superficie de bacterias no patógenas.

¿Como se hace una vacuna comestible?
Debido a que en las plantas es posible expresar genes de cualquier origen, inclusive aquellos provenientes de virus o de bacterias que desencadenan una respuesta inmune en humanos y otros animales, estos organismos pueden ser usados exitosamente como fábricas de vacunas. Los pasos a seguir para la obtención de una vacuna comestible, se resumen en la siguiente imagen y se explican a continuación:


Los antibióticos son sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiento de las bacterias. El antibiótico pionero fue la penicilina, que revolucionó el tratamiento de las infecciones, como la neumonía y la tuberculosis, y su producción, a partir de hongos, constituyó la primer aplicación de la biotecnología a la industria farmacéutica. Su descubrimiento se debe a Alexander Fleming, que en 1928 encontró que el hongo Penicillum notatum producía "algo" capaz de matar a las bacterias que estaba estudiando. En 1938 Howard Florey y Ernst Chain aislaron la penicilina a partir del hongo y realizaron los experimentos claves en ratones. La producción comercial comenzó en 1943. Actualmente, la mayoría de los antibióticos, denominados "naturales", se obtienen a partir de los microorganismos que los producen. Así, mientras algunas especies de Penicillum producen penicilina, otras fabrican antibióticos tan importantes como las cefalosporinas. Otros antibióticos naturales muy conocidos, como la tetraciclina, la estreptomicina y la eritromicina, son elaborados por bacterias del género Streptomyces. Los antibióticos denominados "semi-sintéticos" son extraídos de microbios y luego mejorados en el laboratorio. Tal es el caso de la ampicilina, que surge de la modificación química de la penicilina. Finalmente, algunos antibióticos, como las sulfamidas, son fabricados enteramente en el laboratorio y por eso son llamados "antibióticos sintéticos".

-Producción industrial de sueros

Sueros o Vacunas

- Vacunas con patógenos vivos atenuados: el patógeno se trata en el laboratorio para que pierda virulencia. Este tratamiento se sigue con virus, consiguiendo esos patógenos atenuados por mutaciones espontáneas en algunos casos.

-Vacunas con cepas no peligrosas: por mutación espontánea y natural aparecen bacterias o virus que no son capaces de producir una determinada enfermedad, pero disparan la respuesta inmune.

-Vacunas con patógenos muertos (bacterias) o inactivados (virus): para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan métodos físicos

-Vacunas de antígenos purificados: se utilizan técnicas de ingeniería genética, obteniéndose generalmente una proteína. Esta técnica se ha utilizado para la obtención de la vacuna contra la hepatitis B.

EROSIÓN EOLICA


El viento es un agente de modelado del relieve que puede acarrear grandes cantidades de polvo a través del mundo, pero los granos de arena solo pueden ser transportados en distancias relativamente cortas.
La arena se encuentra distribuida por toda la superficie terrestre, pero particularmente en los desiertos, las costas, estuarios de ríos y espacios que han registrado glaciaciones. Parece que el agua pudo haber sido el agente original que ocasionó la concentración de las potentes masas de arena de los desiertos, el viento sería el agente de redistribución y la génesis de un amplio muestrario de formas sedimentarias.

EL VIENTO COMO AGENTE DE EROSION

El viento es un eficaz agente de erosión capaz de arrancar, levantar y transportar partículas, sin embargo, su capacidad para erosionar rocas compactas y duras es limitada. Si la superficie está constituida por roca dura, el viento es incapaz de provocar cambios apreciables debido a que la fuerza cohesiva del material excede a la fuerza ejercida por el viento. Únicamente en aquellos lugares en donde la superficie expuesta contiene partículas minerales sueltas o poco cohesivas, el viento puede manifestar todo su potencial de erosión y transporte. La velocidad determina la capacidad del viento para erosionar y arrastrar partículas, pero también influye el carácter de los materiales, la topografía del terreno, la eficacia protectora de la vegetación.
En el fenómeno de erosión eólica, es determinante la superficie sobre la que actúa el viento. Su alteración no se limita a puntos o áreas limitadas como ocurre con la erosión hídrica; la acción del viento se ejerce sobre la totalidad de la superficie.



Mecanismos de erosión eólica

El arrastre de las partículas sólidas por el viento depende estrechamente de la estructura del viento en la proximidad del suelo. El micro relieve produce movimientos en remolino en todas las direcciones que poseen velocidades variables.

1.-Arrastre de las partículas en reposo. El aire ejerce sobre una partícula en reposo tres tipos de presiones:

Una presión positiva sobre la parte situada frente a la dirección del viento y debida a la presión dinámica del fluido.

Una presión negativa sobre la parte opuesta a la dirección del viento y debida a las fuerzas de viscosidad.

(La suma de estas dos presiones constituye el arrastre total dirigido paralelamente a la dirección media del viento).

Una presión negativa que actúa sobre la parte superior de la partícula y es debida a que la diferencia del viento entre la base y la parte superior de la partícula va acompañada de una disminución de la presión estática. Su resultante es una fuerza dirigida hacia arriba.

La erosión eólica empieza cuando esta fuerza es igual o superior al peso de las partículas del suelo.

La fuerza y el arrastre totales son función de la velocidad del viento y se comprende que exista, para un suelo determinado, una velocidad umbral del viento que inicie la erosión. Esta velocidad es función de la dimensión de las partículas, de su densidad y de su cohesión.

2.-El movimiento de reptación. Las partículas demasiado pesadas para ser elevadas pueden, sin embargo, ser puestas en movimiento por el impacto de las partículas que saltan, entonces son empujadas hacia la superficie del suelo.

3.-El movimiento en suspensión. Cuando una partícula en agitación choca contra el suelo, puede hacer rebotar las partículas pulverulentas que emergiendo en la zona turbulenta, pueden elevarse a grandes alturas por corrientes ascendentes y quedar en suspensión. Es así como se forman las nubes de polvo que alcanzan frecuentemente alturas del orden de 3.000 a 4.000 metros.


Efectos de la erosión eólica

La erosión es un proceso natural, producto de la acción de los agentes atmosféricos, durante el cual, una parte del suelo es disgregada y degradada, proceso conocido como meteorización y transportada a otras zonas. Es decir, se produce un desgaste físico y químico de rocas y suelo debido a los mismos agentes que producen el transporte del material, como son básicamente el agua y el viento.

Pueden existir:

1.-Erosión eólica: el aire, desplazado a gran velocidad, es capaz de desprender partículas de suelo o rocas, desplazándolas a largas distancias.

2.-Erosión pluvial: producida por las aguas caídas durante la lluvia, produciendo el arrastre de suelo, materia orgánica y humus al impactar las gotas y al escurrir el agua.

3.-Erosión fluvial: está producida por el agua de los ríos sobre las orillas

Los daños producidos por la erosión eólica se pueden englobar en los siguientes efectos: Superficiales, Edáficos y Secundarios.

I.- Superficiales: La acción de los vientos determina una erosión que conllevan acciones superficiales para los cultivos, causando una serie de daños.

-Arranque de tierra dejando al descubierto el sistema radicular o semillas sin germinar.

-Recubrimiento de pastos y sembrados.

-Aterramiento de superficies agrícolas e industriales.

-Inutilización de cercas.

-Transporte de semillas e insectos perjudiciales, etc.

Estos efectos pueden contrarrestarse o remediarse en la mayoría de los casos.