Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Aplicaciones de la Biotecnología/Aplicaciones biotecnológicas

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Descripción/Contenidos

Introducción a la biotecnología microbiana. Microorganismos de interés industrial; selección, mejora y desarrollo de cepas microbianas. Producción de metabolitos primarios y secundarios. Tipos de fermentaciones y procesos. Producción de alimentos y bebidas. Aplicaciones en agricultura y medio ambiente: biofertilizantes; control de plagas y enfermedades en plantas; bioenergía, biorremediación, residuos.

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Competencias genéricas

CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

CT6. Capacidad para emprender e innovar en el ámbito de las Ciencias y Biotecnología.

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Competencias específicas

CG5. Aplicar los conocimientos moleculares, celulares, fisiológicos y de bioingeniería, así como dominar sus principales técnicas asociadas, para diseñar procesos biotecnológicos para el uso y explotación de organismos, células o biomoléculas con el fin de obtener bienes y servicios.

CE17. Conocer y aplicar la capacidad de manipulación de los microorganismos en la producción de productos y servicios biotecnológicos en los ámbitos sanitario, alimentario y agrario.

CE18. Aplicar los conocimientos y las distintas técnicas biotecnológicas para dar soluciones innovadoras en aspectos relacionados con la salud, con la mejora de la producción, la reproducción y la sanidad de plantas y animales, así como con la calidad y la seguridad de los productos agroalimentarios.

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Resultados aprendizaje

RA1. Conocer los usos biotecnológicos de los microorganismos, así como los procesos biotecnológicos de base microbiológica.

RA2. Adquirir la capacidad para utilizar los microorganismos para obtener productos de interés o aplicaciones específicas.

RA5. Trabajar de forma coordinada con otros profesionales en grupos multidisciplinares así como comunicar aspectos fundamentales de su actividad profesional a otros de su área, de áreas afines y a un público no especializado.

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Metodología

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Evaluación

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Temario

1.    Microorganismos y biotecnología

1.1. Concepto de microorganismo y biotecnología. Biotecnología Microbiana. Microorganismos. Clasificación de microorganismos. Características de los microorganismos industriales. Distintos tipos de microorganismos industriales. Técnicas biotecnológicas para la explotación de microorganismos de interés humano.

2.    Virus

2.1. Virus. Características morfológicas y biológicas. Clasificación. Virus interés industrial y humano.

2.2. Aplicaciones biotecnológicas de los virus en la industria alimentaria, sanitaria y agrícola. Virus contaminantes de alimentos. Virus bacteriófagos. Virus como vectores y transmisores de material. Nanotecnología. Virus en ingeniería genética de plantas. Virus entomopatógenos en el control de plagas.

3.    Bacterias

3.1. Dominio Bacteria. Características morfológicas y biológicas. Clasificación. Bacterias de interés industrial y humano.

3.2. Aplicaciones biotecnológicas de los virus en la industria alimentaria, sanitaria, agrícola y ambiental. Producción de bebidas, alimentos, suplementos dietéticos, bacterias del ácido acético y ácido láctico, fermentadores de azúcares. Producción de antibióticos, proteasas, polímeros. Bacterias fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fosfatos, biofertilizantes, insecticidas. Bacterias en el reciclaje de residuos, depuración de aguas, descomposición materia orgánica.

4.    Protozoos

4.1. Reino Protozoo. Características morfológicas y biológicas. Clasificación. Protozoos de interés industrial y humano.

4.2. Aplicaciones biotecnológicas de los protozoos en la industria alimentaria, sanitaria, agrícola y ambiental. Bioconversión de colesterol en pro-vitamina D₃. Tratamiento de aguas residuales (ciliados y euglenas). Descomposición materia orgánica. Biorremediación. Reciclaje de residuos. Producción de abono.

5.    Hongos

5.1. Dominio Fungi. Características morfológicas y biológicas. Clasificación. Hongos de interés industrial y humano.

5.2. Aplicaciones biotecnológicas de los hongos en la industria alimentaria, sanitaria, agrícola y ambiental. Hongos fermentadores, producción de pan y bebidas alcohólicas, ácido citríco, quesos, setas. Hongos para la producción de enzimas comerciales, ácidos orgánicos (cítrico, láctico), antibióticos (penicilina). Biopolímero, biocombustibles. Hongos entomopatógenos, microsporidios. Biorremediación, depuración de aguas residuales, reciclaje de residuos, descomposición materia orgánica.

6.    Nematodos

6.1. Filo Nematoda. Características morfológicas y biológicas. Clasificación. Nematodos de interés industrial y humano.

6.2. Aplicaciones biotecnológicas de los nematodos en la industria agrícola y ambiental. Nematodos entomopatógenos. Descomposición materia orgánica. Biorremediación. Reciclaje de residuos. Nematodos como indicadores de la calidad del suelo.

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Programa de prácticas experimentales

Práctica 1. Aislamiento e identificación de virus entomopatógenos. Purificación y cuantificación de muestras virales a partir de insectos infectados.

Práctica 2. Extracción de ADN y análisis REN de virus entomopatógenos. Caracterización de especies virales mediante análisis filogenético

Práctica 3. Ensayo de actividad biológica de virus entomopatógenos en larvas de lepidópteros. Análisis de resultados.

Práctica 4. Aislamiento e identificación de bacterias entomopatógenas. Aislamiento de cepas de Bacillus thuringiensis a partir de muestras de suelo. Producción de cristales.

Práctica 5. Purificación de cristales. Caracterización bioquímica de las cepas B. thuringiensis. Detección de genes cry mediante PCR.

Práctica 6. Caracterización biológica de aislados B. thuringiensis. Ensayo de actividad biológica en larvas de lepidópteros. Análisis de resultados.

Práctica 7. Aislamiento e identificación de hongos entomopatógenos a partir de insectos infectados. Observación a la lupa y microscopio. Recuento de hongos.

Práctica 8. Ensayo de actividad biológica de hongos entomopatógenos en larvas de lepidópteros. Análisis de resultados.

Práctica 9. Aislamiento e identificación de nematodos entomopatógenos a partir de insectos infectados. Observación a la lupa y microscopio. Recuento de nematodos.

Práctica 10. Ensayo de actividad biológica de nematodos entomopatógenos en larvas de lepidópteros. Análisis de resultados.

Práctica 11. Aislamiento de bacterias biorremediadoras a partir del medioambiente y simulación de su actividad bioestimuladora, bioaumentadora y bioatenuadora in-situ.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

• Básica:
• Glazer, A.N., Nikaido, H. 2007. Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology. Freeman and Company.

• Complementaria:
  • Leveau, J., Bouix, M. 2000. Microbiología Industrial: los microorganismos de interés industrial. Acribia.

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Idiomas

Castellano

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Lugar de impartición

Aulario y laboratorios e instalaciones de la ETSIA (edificios Los Olivos y El Sario). Campus Arrosadía.

Los lugares concretos donde se desarrollan cada una de las actividades se publicarán al dar comienzo la asignatura.

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