2024
1. Describa una aplicación biotecnológica en cada una de los siguientes campos: medioambiental, industria alimentaria, salud y agricultura.
- Medioambiental. Utilización de bacterias quimioheterótrofas para eliminar vertidos de petróleo en el mar. Depuración de aguas residuales por arqueas metanógenas.
- Alimentario. Fabricación del vino: es una fermentación alcohólica llevada a cabo fundamentalmente por la levadura Saccharomyces cerevisiae, la cual transforma la glucosa y la fructosa del mosto de la uva en etanol.
- Sanitario. Bacterias transgénicas que producen insulina humana para tratar la diabetes mellitus, tras haberse clonado en ellas el gen humano correspondiente, exento de intrones.
- Agrícola. Helechos que contienen cianobacterias fijadoras de nitrógeno se utilizan como biofertilizantes en arrozales. Plantas modificadas genéticamente para ser más resistentes a heladas o para producir frutos de maduración lenta.
2023
1. En relación con la biotecnología: (a) Indique los microorganismos que se utilizan en los procesos de fabricación del yogurt, el pan y la cerveza. ¿Qué procesos metabólicos tienen lugar en cada caso? (b) Indique otro uso de los microorganismos de utilidad para el Hombre.
(a)
- Yogurt: bacterias como Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus termophilus, por fermentación láctica.
- Pan y cerveza: levaduras (Saccharomyces cerevisiae), por fermentación alcohólica.
(b)
- Producción de antibióticos, insulina, ácido glutámico... por bacterias modificadas por ingeniería genética y cultivadas.
- Producción de biocombustibles, como el metano en los centros de tratamiento de residuos.
- Producción de vinagre.
- Producción de queso.
2021
1. (a) Indica a qué grupo de microorganismos pertenecen Lactobacillus y Saccharomyces, la reacción en la que participan y alguna aplicación en biotecnología. (b) Ponga un ejemplo de utilización de microorganismos en biomedicina.
(a)
- Lactobacillus. Bacterias (microaerófilas). Fermentación láctica. Elaboración de yogur y del queso.
- Saccharomyces. Hongos (levaduras). Fermentación alcohólica. Elaboración del vino y de la cerveza.
(b)
- Producción de antibióticos, como la peninilina, por hongos y bacterias cultivados y modificados genéticamente para incrementar su eficiencia.
- Producción de insulina humana por bacterias transgénicas cultivadas a las que les añadió el gen que dirige su síntesis.
2020
1. Indique alguna aplicación de los virus utilizando ingeniería genética.
Los virus atenuados pueden utilizarse como vectores de genes. Éstos llevan un gen de interés desde un individuo que lo posee de forma natural a otro en el que desearmos expresarlo, el cual pasará a ser un organismo transgénico. Los virus se usan cuando el organismo receptor es un animal: para clonar genes en bacterias y plantas se utilizan plásmidos, que son más seguros. Se suelen escoger adenovirus, ya que tienen la tendencia natural a integrar su ADN en los cromosomas de las células.
La integración del ADN vírico en un cromosoma conlleva el riesgo de que al hacerlo se silencie un gen necesario para el funcionamiento normal de la célula, transformándola, por ejemplo, en tumoral. Se utiliza una versión atenuada del virus, a la que se le han anulado los genes de la virulencia, ya que de otro modo se multiplicaría dentro de las células receptoras y las acabaría lisando.
2019
1. Cite tres aplicaciones biotecnológicas que utilicen microorganismos indicando el tipo de microorganismo que interviene.
- Bacteria Lactobacillus bulgaricus, utilizada en la elaboración del yogur por fermentación láctica, que transforma la glucosa en ácido láctico.
- Levadura Saccharomyces cerevisiae: utilizada en la elaboración de vino, pan y cerveza por fermentación alcohólica, que transforma la glucosa en etanol.
- Bacterias Acetobacter y Gluconobacter: utilizadas en la transformación del vino en vinagre al oxidar el etanol a ácido acético.
2018
1. Indique alguna aplicación de las células madre.
Medicina regenerativa: sustitución de células muertas, por ejemplo tras un infarto de miocardio, por células madre que acabarán diferenciándose en las clases de células a las que sustituyen (p.e. musculares).
2017
1. Indique un ejemplo de microorganismo procariota y de eucariota que se usen en biotecnología y en qué procesos de interés industrial participan.
- Procariotas: la bacteria Lactobacillus bulgaricus, utilizada en la elaboración del yogur por fermentación láctica, que transforma la glucosa en ácido láctico.
- Eucariota: la levadura Saccharomyces cerevisiae, utilizada en la elaboración de vino, pan y cerveza por fermentación alcohólica, que transforma la glucosa en etanol.
2016
1. ¿Cómo se denominan los procesos industriales llevados a cabo por levaduras? Ponga el ejemplo de una levadura y su aplicación industrial.
- Fermentaciones.
- Saccharomyces cerevisiae, utilizada en la elaboración de vino, pan y cerveza por fermentación alcohólica, en la que la glucosa se utiliza como fuente de energía y se degrada a etanol, con liberación de una molécula de CO2.
2015
1. En la fabricación de la cerveza: ¿qué organismo se utiliza? ¿En qué condiciones ambientales se produce?.
- Saccharomyces cerevisiae.
- Como es una fermentación, pues en anaerobiosis.
2014
1. (a) ¿Qué proceso metabólico tiene lugar en la elaboración del pan? ¿Qué tipo de microorganismos lo llevan a cabo?. (b) ¿En qué microorganismos se encuentran plásmidos de forma natural?.
(a)
- Fermentación alcohólica.
- Levaduras (Saccharomyces cerevisiae).
(b)
- En las bacterias, arqueas y levaduras.
2013
1. (a) ¿Qué microorganismos elegiría para producir las siguientes sustancias, indicando el grupo al que pertenecen: cerveza, pan, penicilina y yogur?. (b) Indique la técnica que utilizaría para obtener los siguientes productos: cerveza y queso.
(a)
- Cerveza: Saccharomyces cerevisiae (una levadura, que es un hongo).
- Pan: idem.
- Penicilina: Penicillium chrysogenum (un moho, que es un hongo).
- Yogur: Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus termophilus (bacterias).
(b)
- Cerveza: fermentación alcohólica.
- Queso: fermentación láctica.
Definiciones
- PCR: procedimiento que permite obtener de forma sencilla, rápida y barata innumerables copias de una molécula de ADN. Se realiza (a) desnaturalizando el ADN con calor, (b) asociando cebadores de ADN al extremo 5' de cada una de las 2 hebras y (c) añadiendo nucleótidos trifosfato y polimerasas de ADN que extenderán los cebadores hasta el final de la molécula.
- Biotecnología: conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos, sus capacidades o sus productos para servir a los intereses humanos: producción de moléculas de interés (nutrientes, fármacos, insecticidas, cosméticos), mejora agrícola, terapia génica, remediación de problemas medioambientales, etc.
- Ingeniería genética: se llama también "tecnología del ADN recombinante". Es un conjunto de técnicas de manipulación del ADN de un ser vivo, como por ejemplo cortarlo (con endonucleasas de restricción o endonucleasas CRISPR-Cas), pegar fragmentos (con ligasas que sintetizan los enlaces nucleotídicos faltantes) o editarlo (con endonucleasas CRISPR-Cas).
- Enzimas de restricción: endonucleasas propias de algunas bacterias que permiten cortar el ADN por sitios específicos para cada endonucleasa (habitualmente, una secuencia de 6 pares de nucleótidos). Con su descubrimiento nació la ingeniera genética. Un ejemplo es EcoRI, aislada de la bacteria Escherichia coli.
- Vector de clonación: es un vehículo capaz de portar un gen desde una célula a otra. Son vectores comunes los plásmidos, los virus atenuados o los liposomas.
- Plásmido: anillo de ADN bicatenario independiente de los cromosomas en su replicación y en su expresión. Están presentes en las bacterias, las arqueas y las levaduras. Se utilizan como vectores de clonación en ingeniería genética.
- DNA recombinante: ADN obtenido por combinación de moléculas de ADN de orígenes diferentes.
Un ejemplo es la creación de plásmidos bacterianos recombinantes por ingeniería genética, los cuales van a tener, además de su propio ADN, ADN pasajero que contenga algún gen de interés.
Otro ejemplo es cuando ese mismo plásmido recombinante (p.e. el plásmido Ti) se integra en un cromosoma celular (p.e. de células de soja, maíz o arroz): el ADN de ese cromosoma va a tener ahora genes de 3 orígenes diferentes. - Clonación de un gen: proceso por el que una copia de un gen de un organismo donante se lleva a un organismo aceptor, con ayuda de un vector de clonación o de una pistola de genes. El organismo aceptor va a ser ahora transgénico y va a expresar una característica fenotípica nueva que de modo natural jamás habría manifestado.
- Organismo transgénico: organismo que expresa un gen procedente de otra especie y que se le ha aportado con ayuda de un vector de clonación o de una pistola de genes. El organismo transgénico expresa una característica fenotípica nueva que de modo natural jamás habría manifestado. Un ejemplo es la bacteria capaz de sintetizar insulina humana utilizable en el tratamiento de la diabetes mellitus.
- Terapia génica: tratamiento de enfermedades genéticas como el cáncer o como las enfermedades hereditarias causadas por un único gen (y por lo tanto debidas a una única proteína defectuosa, como la hemoglobina de la anemia falciforme, o deficitaria, como la deficiencia ADA). Hoy día se basa en el uso de las endonucleasas CRISPR-Cas. Puede consistir en:
- anular el gen perjudicial (cuando basta con eliminar la proteína defectuosa);
- editar el gen perjudicial (para convertir un alelo que codifica para una proteína defectuosa en otro que codifique para la proteína funcional);
- incorporar un gen tomado de un organismo sano (que codifique para la proteína deficitaria).
- Anticuerpo monoclonal: anticuerpos fabricados por clones de bacterias transgénicas, a las que se les ha incorporado el gen que codifica para ese anticuerpo, con ayuda de un vector de genes tal como un plásmido. Se utilizan en la elaboración de sueros (para combatir toxinas bacterianas o de serpientes, infecciones...).
- Células madre: células indiferenciadas (totipotenciales, como las CM embrionarias) o parcialmente diferenciadas (pluripotenciales, como las CM hematopoyéticas de la médula ósea roja), que mantienen la capacidad de diferenciarse en varias clases de células adultas especializadas.
- Pasteurización: es un método de esterilización parcial de los alimentos a temperaturas de 60ºC a 75ºC que, aunque no elimina a todos los microorganismos, sí asegura la eliminación de los patógenos, alterando menos las propiedades de los alimentos de lo que lo haría un tratamiento a mayor temperatura (como la esterilización UHT).
- Biorremediación: recuperación de un ambiente natural contaminado empleando seres vivos (frecuentemente bacterias o plantas) modificados genéticamente a tal efecto o no. Un ejemplo es la utilización de bacterias quimioheterótrofas para eliminar vertidos de petróleo en el mar por degradación metabólica (biodegradación).
- Fitorremediación: es la recuperación de un ambiente natural contaminado mediante el cultivo de plantas, tales como los álamos, capaces de incorporar los contaminantes disueltos en la humedad del suelo y luego acumularlos sin sufrir daño (bioextracción).