Microbiologia

¿Cómo se realizó la síntesis de insulina por ingeniería genética?
La insulina humana ha sido la primera proteína recombinante que se ha comercializado. En 1982 la compañía Eli Lilly produjo las dos cadenas α y β de la insulina humana en E. coli. Cada cadena de la insulina se produjo en forma de producto de fusión con la β-galactosidasa de E. coli utilizando dos fragmentos de ADN sintéticoscodificantes de ambas cadenas. Cada cadena de la insulina se separaba de la proteína de fusión mediante una hidrólisis con BrCN. La formación posterior de los puentes disulfuro intra- e inter-catenarios de ambas cadenas generaba una insulina activa idéntica a la humana. Para competir con esta insulina recombinante, la compañía Novo Nordick comercializó el mismo año una insulina humana obtenida a partirde la de cerdo mediante un proceso biocatalítico, si bien esta misma compañía decidió más tarde abandonar este sistema para producir insulina recombinante humana en levaduras. Posteriormente, se han desarrollado otras insulinas modificadas buscando una mayor eficacia terapéutica y así por ejemplo, algunas insulinas modificadas pueden actuar de forma más rápida y otras, por el contrario, lo hacenmás lentamente. Las moléculas de insulina tienden a dimerizar y hexamerizar cuando se almacenan a las dosis terapéuticas lo que retrasa el efecto de la insulina porque retarda su absorción en el torrente circulatorio por vía subcutánea o intramuscular. La oligomerización de la insulina se debe a las interacciones que se producen entre los aminoácidos de las posiciones B23-B28 de la cadena β y, porlo tanto, la modificación de estos aminoácidos puede reducir la oligomerización y modificar así la actividad de la insulina. Las insulinas Humalog y Liprolog de Eli Lilly tienen la Pro28 y la Lys29 de la cadena (invertidas en su posición con lo que se consigue una insulina de acción más rápida. De forma parecida la insulina NovoRapid de Novo Nordisk tiene sustituida la Pro28 por ácido aspárticopara conseguir el mismo efecto que las anteriores insulinas de Eli Lilly. Por el contrario, la insulina Lantus de Aventis tiene sustituido el Asp21 de la cadena ( por glicina y además tiene dos argininas adicionales en la posición C-terminal, con lo que se consigue una insulina de acción más lenta.
Mencione los productos biotecnológicos más importantes hasta la fecha en los diferentes campos.* La biotecnología y los alimentos
La biotecnología relacionada con el sector de alimentos es la más tradicional, los más conocidos son los procesos de fermentación en productos panificados, bebidas alcohólicas (vino, cerveza) y lácteos (quesos, yogures).
Los cultivos microbianos asociados a estos tienen una larga tradición de utilización y pueden ser mejorados utilizando métodos deingeniería genética. Estas modificaciones pueden introducir cambios deseados en los productos mejorando por ejemplo parámetros de calidad sensorial, la capacidad para producir compuestos antimicrobianos, etc.
Diferentes enzimas naturales y recombinantes se aplican en procesos y productos alimenticios:
- en la industria del almidón y del azúcar, en la fabricación de jarabes de glucosa y fructuosa demaíz y dextrosa;
- en la producción de quesos, para romper la caseína de la leche y permitir su coagulación, para resaltar el sabor y para acelerar la maduración;
- para la elaboración de leche deslactosada;
- en panificación, para blanquear la harina, facilitar la acción de la levadura, mejorar la estructura de la masas, etc;
- en la clarificación de jugos de frutas, para evitar suturbidez;
- para la optimización del proceso de extracción y refinación de aceites;
- en enología, para acelerar el tiempo de prensada, acelerar el proceso de maduración, la liberación de aromas, y mejorar el color y sabor. También para remover la urea producto de la fermentación y (urea) y contrarrestar los beta glucanos producidos por Botrytis cinerea;
- en la industria de la carne,...