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<strong>Anexos</strong> litos secundarios, se puede optimizar la formulación de medios de cultivo para obtención de éstos. Nuevamente, con la ayuda de la bioinformática, se analizan los datos de los mapas genómicos, y así identificar la función de genes que aún no se conocen y de genes metabólicos, caracterización funcional de organismos y expresión genética diferencial. Biorreactores Un biorreactor es un entorno cerrado y controlado para dirigir catalizadores biológicos con la finalidad de obtener moléculas de interés con la máxima eficiencia. Dentro de las aplicaciones de los biorreactores tenemos: • Animales y plantas transgénicas usados como biorreactores para la producción de proteínas terapéuticas (fibrinógeno, colágeno) del plasma humano, o en leche de animales transgénicos: ratones, cerdos, cabras. • Producción de anticuerpos monoclonales en la leche de animales transgénicos: anticuerpos monoclonales anticancerígenos. • Anticuerpos y proteínas humanas producidas en plantas. • Producción de metabolitos secundarios en biorreactores vegetales. • Sistema de cultivos celulares para la producción Figura 17. Esquema de las ventajas de tejido humano. Química combinatoria de la química combinatoria (Q. C.) en la búsqueda de compuestos activos Es la industrialización de la síntesis química orgánica con ayuda de la robótica y la bioinformática, para la búsqueda de nuevas sustancias activas. Consiste en procedimientos de síntesis química optimizados donde pequeñas unidades químicas son combinadas entre sí para formar un gran número de nuevas sustancias con diferentes aplicaciones; luego son purificadas mediante HPLC u otra técnica; finalmente su estructura y propiedades son estudiadas, así como las interacciones con enzimas y otros sitios de acción, mediante programas de modelamiento molecular y/o mediante ensayos con moléculas blanco (ver Figura 17). Dentro de las aplicaciones más importantes tenemos: • El descubrimiento de sustancias activas para producción de nuevos fármacos o insecticidas. • La búsqueda de moléculas blanco para drogas, moléculas envueltas en mecanismos moleculares no comprendidos aún, como la apoptosis, transducción de señales, etc. • Producción de nuevos fármacos e insecticidas. • Moléculas involucradas en procesos celulares. • Materiales funcionales: material biodegradable, electrónica. Síntesis química Industrialización de la síntesis química, con ayuda de la bioinformática y la genómica Síntesis “clásica” Síntesis Q.C. Aislamiento/ Identificación HPLC IR/GC/NMRS Análisis Propiedades Bioinformática Modelamiento molecular Bioensayos Figura 17 Esquema de las ventajas de la química combinatoria (Q.C) en la búsqueda de compuestos activos Un sólo compuesto Cientos- miles de compuestos Fuente: Adaptado por Roca, W. (2004) 119
Biotecnología para el uso sostenible de la biodiversidad Bioinformática Es un campo interdisciplinario que involucra ciencias biológicas, ciencias informáticas, matemáticas y estadística para analizar los datos de sistemas biológicos, el contenido y arreglo de genes en los genomas, para predecir la función y estructura de macromoléculas. Emplea y desarrolla tecnologías, algoritmos, interfases y otros que permiten que las computadoras puedan manejar toda la compleja información biológica almacenada en base de datos (ver Figura 18). A través de, y conjuntamente con, la genómica, proteómica y metabolómica, la bioinformática tiene las siguientes aplicaciones: - Farmacéutica: desarrollo de nuevos fármacos. - Medicina clínica: planes de tratamiento. - Medicina molecular. - Bioarqueología. - Antropología. - Biología evolutiva. - Biología (ADN) forense. - Agricultura. - Mejoramiento animal. - Bioprocesamiento. Figura 18. Pasos que comprende la investigación mediante la bioinformática. GENÓMICA PROTEÓMICA METABOLÓMICA Figura 18 Pasos que comprende la investigación mediante la bioinformática Almacenamiento Base de datos BIOINFORMÁTICA Análisis Estadística, algoritmos Información Biológica Genoma Búsqueda de genes, predicción de funciones Presentación Modelamiento molecular Proteoma Predicción de estructuras Metaboloma Cinética bioquímica Fuente: Adaptado por Roca, W. (2004) 120
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