Historia y desarrollo de la Microbiología Importancia de la Microbiología en la Biotecnología

1. Historia y desarrollo de la Microbiología Importancia de la Microbiología en la Biotecnología

2. Definición de Microbiología • “Es el estudio de organismos microscópicos, el cual deriva de mikros (pequeño), bios (vida) y logos (tratado)” • Específicamente bacteria (Bacteriología), viruses (Virología), hongos (Micología), protozoarios (Protozoología) y algas (Ficología) (Figura 1.) Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

3. A. Escherichia coli (X12,000) B. Poliovirus (X 34,000) C. Aspergillus flavus (X160) D.Tetrahymena pyriformis (X8,000) protozoario E. Cyclotella meneghiniana alga (X750). Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

4. Historia • Aproximadamente hace 4 billones de años se reconoce el origen de los m.o…. • Desde hace 300 años inicia la Microbiología • Hasta el siglo XIX se reconoce que el origen de la vida es por ancestros comunes • XX Aprovechamiento de los m.o. y con ello la Biotecnología • “Diversidad Bioquímica” • “Unidad Bioquímica” Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

5. BIOTECNOLOGÍA “Utilización de microorganismos para propósitos específicos y generación de beneficios” Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

6. Leeuwenhoek y sus microscopios • Fabricación de rudimentarios microscopios, el primer observador de m.o. del cual se tiene conocimiento • Identificó a “pequeños seres vivientes como animaluchos” • Fabricó hasta 250 microscopios con los que podía magnificar las imágenes de 200 hasta 300 veces, escribió alrededor de 300 cartas donde describe a sus animaluchos. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

7. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa A) Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) B) Microscopio de Leeuwenhoek

8. ¿Cuál fue el origen de los animaluculos de Leeuwenhoek? • Abiogénesis (Generación Espontánea) seres vivos del barro o maíz, moscas de carne podrida • Biogénesis • XVII: Francesco Redi (1626-1697) • John Needham (1713-1781) • Lazaro Spallanzani (1729-1799) • Franz Schulze (1836) • Theodor Schwam (1837) • John Tyndall (1877) • Luis Pasteur (1822-1895) • Roberto Koch (1843-1910) Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

9. A. Sistema Experimental de Schwann. B. Sistema Experimental de Pasteur. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

10. A. Luis Pasteur B. Roberto Koch Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

11. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

12. Postulados de Koch • M.o. específico puede ser asociado a una enfermedad dada • M.o. pueden ser aislados y crecidos en condiciones de laboratorio • Un cultivo puro de m.o. producirá la enfermedad en un animal susceptible • Es posible recuperar el m.o. inyectado a partir del animal infectado Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

13. Metchnikoff descubre células en la sangre a las que llama fagocitos que protegen al cuerpo humano, lo que da las bases de la Inmunología (resistencia de los organismos a la infección) • Ehrlich y Behring generación de anticuerpos después de una infección • Edward Jenner demostró que la inmunidad podía ser adquirida mediante la vacunación. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

14. A. Paul Ehrlich (1985-1915). B. Edward Jenner (1749-1823) Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

15. Microbiología Moderna • Manipulación de genes en organismos • Inicios de los sesenta Werner Arber, descubre enzimas bacterianas, que rompen ADN viral en sitios específicos para proteger a la bacteria de viruses. • Hamilton Smith y Daniel Nathans purifican y caracterizan a esas enzimas a las que llaman de restricción. • Nace la tecnología de ADN recombinante que permite insertar genes de un organismo a otro. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

16. 1972 Paul Berg, crea la primer molécula de ADN recombinante (de virus a bacteria) • Herbert Boyer inserta genes extraños a un plasmido e insertarlo a una bacteria, originándose la clonación genética. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

17. Examinando fragmentos de ADN en un gel, estos pueden ser separados en distintos patrones. Dichos patrones son únicos para cada organismo. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

18. PCR (reacción en cadena de la polimerasa) • desarrollada por Karl Mullis en 1985, amplifica billón de veces un gen en menos de una hora. • Variadas aplicaciones en microbiología para rápidos diagnósticos de infecciones Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

19. Los m.o. juegan papeles importantes en Medicina, Ambiental, Agricultura e Industria • Aparición de nuevas enfermedades e infecciones como el virus del Ebola y SIDA • Los m.o. son indispensables en el reciclaje de elementos químicos en tratamiento de efluentes, biodegradación y bioremediación. • Microbiología agrícola en el estudio de asociaciones benéficas de m.o.:planta. • Elaboración de alimentos: yogurt, quesos, pepinillos, aceitunas etc.. • En industria para la producción de enzimas y compuestos tales como glutamato de sodio y antibióticos. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

20. Contaminación causada por derramamiento de petróleo del Exxon Valdez Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa