Principios básicos de Biologia Sintetica
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Principios básicos de Biología Sintética: ¿Qué es la Biología Sintética? ¿Cuáles son los conceptos fundamentales para la Biología Sintética? Desarrollos iniciales y de gran importancia para el surgimiento de la Biología Sintética.
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Principios básicos de Biologia Sintetica
- 1. Principios básicos de Biología sintética SN: gnpsb101es003
- 2. SN: gnpsb101es003 Biología Sintética -Conjunto de acercamientos experimentales que buscan modificar o imitar sistemas biológicos, con el objetivo final de modificar (engineer) organismos vivos para cumplir con un determinado propósito o función (Drubin et al. 2007). -Una amalgama entre la biología y la ingeniería (Drubin et al. 2007). -Rama emergente de la ciencias biológicas que está basada en la cuantificación (Kaznessis 2007). -Diseño y la construcción de nuevas funciones y sistemas biológicos que no existen en la naturaleza (Sleight et al. 2010).
- 3. SN: gnpsb101es003 Biología Sintética -Disciplina que busca la aplicación de los principios ingenieriles de abstracción y caracterización para el diseño de sistemas biológicos (Ellis et al. 2010; EASAC 2011). -Rama emergente de la Biología que busca el diseño y la construcción de sistemas biológicos novedosos, con un enfoque en sistemas completos, compuestos de múltiples genes y productos génicos. La Biología Sintética trata de la adición y/o modificación de funciones biológicas en organismos existentes, creando nuevos sistemas biológicos con propiedades hechas a la medida (Peisajovich 2007).
- 4. SN: gnpsb101es003 Ingeniería Genética Biología Sintética Manipulaciones sencillas Características únicas Realizar tareas complejas Enfoque en regulación y control
- 5. SN: gnpsb101es003 Secuenciación Tecnologías que han permitido el desarrollo de la Biologia Sintética Síntesis de DNA
- 6. SN: gnpsb101es003 Principios que fundamentan a la Biología Sintética AbstracciónEstandarización Modularidad Modelado y Diseño
- 7. SN: gnpsb101es003 EstandarizaciónEstandarización En Biología Sintética 1)Condiciones de experimentación 2)Metodologías 3)Unidades de medición 4)Protocolos de transferencia de tecnología 5)Piezas genéticas estandarizadas
- 8. SN: gnpsb101es003 EstandarizaciónEstandarización BioBricks Piezas genéticas estandarizadas Metodologías estandarizadas para la construcción génica
- 13. SN: gnpsb101es003 Modelado y Diseño Math Modelaje y Diseño
- 14. SN: gnpsb101es003 Lo que se busca 1. Construcción de OGMs para realizar funciones específicas, no solo para expresar características. 2. Imitar sistemas naturales. 3. Programación de organismos biológicos. 4. Facilitar los experimentos y desarrollos tecnológicos (iGEM) 5. Diseño de organismos biológicos a la medida
- 16. SN: gnpsb101es003 Repressilator Modelo abstracto que representa al repressilator. Basado en Drubin et al. 2007
- 18. SN: gnpsb101es003 Switches genéticos a) Diseño del toggle switch construido por Gadner y colaboradores en 2000. Tomado de Drubin et al 2007. Toggle switch Regulación genética
- 19. SN: gnpsb101es003 Switches genéticos Circuitos construidos por Kobayashi et al. (2004) basados en el toggle switch de Gadner et al. 2000. a) Circuito de formación de biofilm inducido por daño al DNA por luz ultravioleta. b) Mismo circuito pero inducido por quorum sensing. Funciones biológicas
- 20. SN: gnpsb101es003 Switches genéticos Otros switches de regulación genética. a) Loop de feedback positivo como sistema de regulación toggle switch en levaduras. b) Riboswitch para la regulación negativa de GFP, regulado a su vez por una molécula externa. Tomado de Drubin et al. 2007. Feedback positivo Riboswitch
- 22. SN: gnpsb101es003 Comunicación celular Sistema de generador de pulso construido por Basu y colaboradores en 2004. a) Muestra el comportamiento del sistema de acuerdo al tiempo. Tomada de Drubin et al. 2007 b) Representa el circuito genético de la célula receptora en el sistema de generador de pulso. (Basu et al. 2004) Generador de pulso
- 23. SN: gnpsb101es003 Comunicación celular Generador de pulso Tiempo Generador de pulso Expresión génica Represor GFP
- 24. SN: gnpsb101es003 Sistema de detector de banda construido por Basu y colaboradores en 2005. a) Muestra el comportamiento del sistema de acuerdo a diferentes concentraciones. Tomada de Drubin et al. 2007 b) Representa el circuito genético de la célula receptora de acuerdo a los diferentes estados generados por el gradiente de concentración. (Basu et al. 2005) Comunicación celular Detector de banda λ cI LacI GFPLacIM1 LuxR λ cI LacI GFPLacIM1 LuxR λ cI LacI GFPLacIM1 LuxR Sender Cell a) b) Receiver Cell with Band Detector Circuit [Signal] Inducer High Low Signal Producer Signal Receiver Repressor A' Repressor A'Repressor B GFP Signal Receiver Repressor A' Repressor A'Repressor B GFP Signal Receiver Repressor A' Repressor A'Repressor B GFP
- 25. SN: gnpsb101es003 Comunicación celular Detector de banda
- 26. SN: gnpsb101es003 Transducción de señales Modificación de vía de señalización N-WASP para activarse mediante ligandos externos. Tomado de Drubin et al. 2007. Natural Artificial Natural N-WASP Design Synthetic Design Active actine polymerization Active actine polymerization via Arp2/3 Cdc42 Off State On State Off State Exogenous PDZ Ligand On State Output GBD Arp2/3 Basic motif Output GBD Arp2/3 Basic motif PIP 2 Output PDZ Domain Output PDZ Domain
- 27. SN: gnpsb101es003 Transducción de señales a) Funcionamiento del sistema Cph8 para encender genes en E. coli en respuesta a luz. b) Representación de la proteína quimérica Cph8 y sus dos componentes principales. Levskaya et al. 2005) Modificación de EnvZ