Biotecnología

Ficha técnica del programa:

Entrevistados:

● Prof. Gualberto González Sapienza, Cátedra de Inmunología de la Facultad de

Química de la Udelar.

● Prof. Mónica Marín, Sección Bioquímica, Biología Molecular. Coordinadora del

posgrado en Biotecnología de la Udelar.

● Ing. Agr. Marco Dalla-Rizza, Ph.D. Coordinador Nacional de la Unidad de

Biotecnología. Presidente REDBIO-INIA.

● Dra. Sabina Vidal, Directora del Laboratorio de Biología Molecular Vegetal de la

Facultad de Ciencias de la Udelar.

● Dra. Victoria Bonnecarrère, Investigadora principal de la Unidad de

Biotecnología de INIA Las Brujas.

● Juan José Marizcurrena, Sección Bioquímica, Biología Molecular. Estudiante de

posgrado en Biotecnología de la Udelar.

● Mauricio Castellano, Sección Bioquímica, Biología Molecular. Estudiante de

posgrado en Biotecnología de la Udelar.

● Paula Tucci, Encargada de Desarrollos Biotecnológicos de Laboratorios Celsius.

Enlaces de interés:

• Postgrado en Biotecnología de la Facultad de Ciencias, Universidad de la

República

Otros materiales de interés:

Biotecnología en

Facultad de Química

30-40 % de las tesis de posgrado que se realizan se vinculan al área de Biotecnología

220 publicaciones en biotecnología en los últimos 5 años

Relevamiento 2015 Facultad de Química

Algunas líneas de

investigación en

Biotecnología….

Las llamas tienen anticuerpos especiales monodominio con alto potencial biotecnológico

VHHVHH VHH

Linfocitos

Linfocitos

purificados

de sangre

Phage display

AgAgAg

Nanobody

15-18 kDa

Los genes de los anticuerpos se amplifican y se expresan en fagos

Clonado y expresión en E. coli

Selección: Sólo los fagos que se unen se retienen

Anticuerpos recombinantes – fármacos biotecnológicos

Área de Inmunología

ELISA

InmunocromatografíaEj.: test de embarazo

OH

ClCl

Cl

Molécula a detectar

Anticuerpo

Cianotoxinasen agua

Dioxinas en asentamientos

Pesticidas en cultivo de arroz

Ejemplos de aplicaciones realizadas

En curso: cocaína y tetrahidrocanabinol

Nanobody

OH

ClCl

Cl

Área de Inmunología

Desarrollo de kits de Diagnóstico

Desarrollo de kits de Diagnóstico

ToxoplasmosisHidatidosis EmbarazoProteína C reactiva Factor reumatoideo

Laboratorio de Biotecnología - PTP

• Métodos moleculares: PCR, MLSA-MLST, fingerprinting, genómica comparativa

Caracterización de patógenos presentes en nuestro país

Identificación y tipificación

• Multiplex-PCR• PCR cuantitativa

Control preventivo y vigilancia epidemiológica

Diagnóstico molecular

• Identificación de determinantesde patogenicidad y colonización

Caracterización de interacciones planta-patógeno

Patogenicidad• Selección de genotipos

resistentes, infecciones latentes

Asistencia a programas de mejoramiento (INIA, FAgro)

Resistencia

Detección temprana de fitopatógenos

Área de Microbiología

72 aislamientos de levaduras Patógeno: P. expansumHeridas de manzana

Almacenamiento a 0°C 3 meses

Herida afectadaHerida protegida; Levadura

biocontroladoraIsla Rey Jorge, Antártida

Control biológico de patógenos en

almacenamiento poscosecha de frutas

Área de Microbiología

BETA –CICLODEXTRINAS MODIFICADAS

• Oligosacáridos cíclicos – grupo tiol

• Permiten encapsulamiento de vitaminas

Control β-Ciclodextrina Tiol- β-Ciclodextrina

Tratamiento de manzana trozada para reducción del pardeamiento enzimático:

Desarrollo de agentes para el control de

procesos oxidativos en alimentos

Área de Bioquímica

Desarrollo de biocatalizadores en fase sólida para su aplicación en procesos biotecnológicos

AdsorciónEntrapamiento Entrecruzamiento Unión

covalente

Estrategias para obtener Biocatalizadores insolubles

Tratamiento de efluentes

Química fina

Síntesis de ciclodextrinas

Aplicaciones

Área de Bioquímica

Lactose + E E - Gal

Glu H2O

Ethanolamine

Gal

Gal-Ethanolamine

E

Gal + Ethanolamine

H2O Galactosyl -ethanolamine

Lactose + E E - Gal

Glu H2O

ROH

Galactose

Gal-R

E

Gal + ROH

H2OE -ROHNon productive

complex

Gal-R:

Gal-ethyleneglycol

Gal-glycerol

12

3

-gal

3

1

2

Síntesis enzimática de galactósidos Área de Bioquímica

Biorefinería - Fuentes alternativas de triglicéridos

Cátedra de Microbiología

Levaduras oleaginosas como fuente de

triglicéridos para biodiesel

Lab. Grasas y Aceites

Microalgas como fuente de triglicéridos para biodiesel

• Alternativa a la catálisis química convencional.

• Ventajas: • Proceso muy simple

• Glicerol de alta calidad

• Convierte ácidos grasos libres

• Menos efluentes

• Desafíos: • Costo de catalizador

ALCOHOL

ACEITE

MEZCLA

BIODIESEL

LECHO ENZIMÁTICO

PRODUCTIVIDAD

Kg producto / Kg catalizador

PRECIO

COSTO DE CATALIZADOR

Biorefinería - Síntesis enzimática de Biodiesel

Lab. Grasas y Aceites Área de Bioquímica Área de Microbiología

Pre-tratamiento de la corteza de Eucalyptus con hongos de la pudrición blanca Disminución del contenido de lignina

Tratamiento con xilanasas y celulasas obtenidas de aislados de residuos de Eucalyptus Hidrólisis de xilanos y celulosa aumento de azúcares fermentables

-Glucosidase

endo-1,4--

Glucanase

Cellobiosidase

Cellobiosidase

Biorefinería - Utilización de residuos forestales

Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones

Cadena láctea: Mejoramiento genético

de bacterias lácticas de uso industrial

Área de Microbiología

-Galactosidasa

L-Arabinosa isomerasa

Glucosa isomerasa

Lactosa

Galactosa, Glucosa, Tagatosa, Fructosa

Estrategia de producción de cetohexosas a partir de lactosa

Cádena láctea: Valorización de lactosa

Área de Bioquímica

FructosaTagatosa

+

0,16 US$/g

2000 US$/g 65 US$/g

1.Control Biológico de hongos en Vid y otros frutales.

2. Genoma Tannat y levaduras asociadas. Metabolismo de aromas y

compuestos fenólicos.

3. Desarrollo de levaduras nativas no-Saccharomyces para la

vinificación y otras bebidas fermentadas

4. Metabolismo de isoprenoides y alcoholes por levaduras para la

producción de biocombustibles

Seccion Enologia

Da Silva et al, 2013Carrau et al, 2015

Enología y Biotecnología de la Fermentación

Biorremediación

Metabolitos con actividad biológica

Área de Microbiología

Bioprospección de hongos filamentosos

Lectinas inmovilizadas y sus aplicaciones biotenológicas

GLICOPROTEÍNAS en diagnóstico clínico Durante ciertas enfermedades (cáncer, enfermedades hepáticas), ocurren modificaciones

en el patrón de glicosilación de algunas GPs, por ejemplo variaciones en los niveles de

sialilación y fucosilación. Estas glico-isoformas diferentes, pueden ser identificadas

mediante el uso de LECTINAS.

La AGREGACIÓN ESPECÍFICA Lectina / glico-nanopartículas magnéticas (GNPs)

funcionalizadas con carbohidratos específicos y el posterior uso de SIALO-GLICOISOFORMAS

como INHIBIDORES DE ESTA AGREGACIÓN, constituye la base del desarrollo de una

herramienta muy sensible con potencial aplicación clínica.

Estos trabajos se realizan en conjunto con el grupo de investigación “Biofuncionalización de

Nanopartículas y Superficies” (BioNanoSurf) del Instituto de Nanociencia de Aragón (INA) de

Zaragoza, España.

Se explota el uso de LECTINAS como ligandos de afinidad

para desarrollo de BIOADSORBENTES, producidos con

metodologías desarrolladas en nuestro laboratorio.

Purificación y Producción de LECTINAS (VEGETALES ó FÚNGICAS) e

Inmovilización covalente de lectinas (BIOADSORBENTES)

Estos BIOADSORBENTES son evaluados como herramientas para PURIFICACIÓN Y PRODUCCIÓN DE GLICOCONJUGADOS de

interés biotecnológico:

POLISACÁRIDOS BACTERIANOS,

GLICOSAMINOGLICANOS,

GLICOPROTEÍNAS DE ALTO VALOR AGREGADO (PMSG, EPO)

Área de Bioquímica

Área de Microbiología

Bionanotecnología: síntesis biogénica de nanopartículas y aplicaciones

Adyuvantes de vacunación basados en saponinas de Quillaja saponaria y Q. brasiliensis:

Bioprospección, química supramolecular y nanomedicina

0

5000

10000

15000

20000

25000

Día 28

Títu

lo d

e Ig

G A

U/m

L

FB QB OVA-T Quil A

1) La fracción purificada de saponinas (FB) del árbol nativo Q. brasiliensis posee unaactividad similar al mejor y más difundido adyuvante comercial basado en saponinas,

QuilA® y es potencialmente un producto de Química Fina de alto valor agregado desarrollado y producido a partir de una especie nativa.Se está realizando la bioprospección de la especie en colaboración con INIA, se ha demostrado su efectividad en vacunas experimentales y se ha desarrollado un proceso para su producción a escala banco (LCG-FQ, FMED y ECTQ-CUT, UdelaR).

FB (saponinas de Q.brasiliensis)Títulos de IgG totales contra OVA

(modelo murino)Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados

2) Se han desarrollado complejos supramoleculares de saponinas compuestos por micelas mixtas altamente organizadas aproximadamente esféricas (ISCOMs) o cilíndricas (CSS), con una actividad adyuvante muy intensa frente a diversos antígenos, y capacidad para inducir tanto una respuesta inmune humoral como celular.

134 6466 141310854

3173

3586333382

107604

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

TT Oleoso Sap Formulación

Priming

Booster

ISCOMs (Qb)

CSS (Qs) Títulos de IgG totales en vacuna experimentalen modelo murino utilizando TT como antígeno. Formulacion: vacuna conteniendo CSS como adyuvante

Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados

Instituto de Higiene

http://www.higiene.edu.uy/

•Dpto. de Bacteriología y Virología - Facultad de Medicina

Gustavo Varela

Departamentos – Unidades – Cátedras - Laboratorios

Docencia – Investigación

¿Quiénes lo integramos?

Gustavo Varela

•Dpto. de Parasitología y Micología - Facultad de Medicina

Luis Calegari

•Dpto. Medicina Preventiva y Social - Facultad de Medicina

Marisa Buglioli

•Dpto. Desarrollo Biotecnológico - Facultad de Medicina

Alejandro Chabalgoity

•Cátedra de Inmunología – Fac. de Química-Fac. de Ciencias

Gualberto González

Departamentos – Unidades – Cátedras - Laboratorios

Docencia – Investigación

Gualberto González

•Unidad de Biología Parasitaria - Facultad de Ciencias

Carlos Carmona

•Cátedra de Enfermedades Infecciosas - Facultad de Medicina

Julio Medina

Laboratorio de Salud Pública

Hector Chiparelli

•Campo Experimental - Instituto de Higiene

Pablo Alonzo

Departamentos – Unidades – Cátedras - Laboratorios

Docencia – Investigación

Pablo Alonzo

•Laboratorio de Experimentación Animal – Instituto de Higiene

Gustavo Sarroca

•Serpentario – Facultad de Ciencias - Facultad de Medicina

Mellita Meneghel

Instituto de HigieneInstituto de Higiene

¿Qué hacemos en el Instituto?

Departamento dedicado a la Investigación y

Desarrollo en el área de la Biotecnología de la

Salud Humana y AnimalSalud Humana y Animal

♦ Salmonella: epidemiología, patogénesis y

posibles estrategias de prevención

♦ Estudio de la respuesta inmune protectora frente

Principales líneas de investigación y desarrollo

♦ Estudio de la respuesta inmune protectora frente

a infecciones respiratorias y su patogénesis

♦ Desarrollo de nuevas vacunas e inmunoterapias

contra enfermedades complejas (cáncer)

♦ Desarrollo y optimización de nuevas vacunas

veterinarias y métodos de controlS. Enteritidis

PT4

33 SEN

87 SDU

3771

117 SEN

dispensable

116 SEN

dispensable

9665

S. Dublin

S. Enteritidis

non-PT4

Vinculación con la industria

♦ Prondil S.A.

♦ Biogénesis Bagó S.A.

Convenios

♦ Biogénesis Bagó S.A.

♦ Emergent Biosolutions

♦ Nebelar S.A.

♦Merial S.A., Laboratorios Microsules, otros

Docencia♦ Pregrado (Facultad de Medicina):

- Bases inmunológicas de la vacunación (curso optativo)

- Fisiología Hematológica e Inmunología Básica y Aplicada (CBCC6)

- Ciclo Introductorio

- Metodología Científica II

♦ Pregrado (Facultad de Ciencias):♦ Pregrado (Facultad de Ciencias):

- Curso de Química Orgánica II

♦ Postgrado (PEDECIBA):

- Aplicaciones de la PCR en tiempo real a la investigación

- Patogenicidad Bacteriana

- Biotecnologías de la Salud: Fundamentos y Aplicaciones

♦ Otros:

- Working with the human genome sequence

- Working with pathogen genomes

• Bases moleculares de la interacción

Líneas de Investigación

Unidad de Biología Parasitaria Facultad de

Ciencias

• Desarrollo de vacunas recombinantes

contra saguaypé (Fasciola hepatica) en

ovejas y vacas

• Bases moleculares de la interacción

hospedero-parásito

• Proteómica de gusanos parásitos.

• Azúcares de los parásitos: caracterización

e inmunología de mucinas

Vacunas contra Fasciola hepatica

Líneas de Investigación

Unidad de Biología Parasitaria Facultad de

Ciencias

Semanas 0 4 6 18

Priming Booster Challenge Necropsia

500 µg Ag 500 µg Ag 500 metacercariae

Cátedra de Inmunología

Facultad de Química – Facultad de Ciencias

Líneas de Investigación

Líneas de Investigación

Cátedra de Inmunología

Facultad de Química – Facultad de Ciencias

Docencia•Cursos de Grado:

Facultad de Química-Facultad de Ciencias

•Cursos de Posgrado

Líneas de Investigación

Cátedra de Inmunología

Facultad de Química – Facultad de Ciencias

Dpto. Medicina Preventiva y Social - Facultad

de Medicina

Cursos con la Escuela

Andaluza de Salud Pública

Seminarios Diploma Salud Pública

Curso Redes Integradas para ASSE

Inauguración Salón A

Campo Experimental