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Plantas biofactorias

Las plantas han sido tradicionalmente la base de la mayoría de los alimentos, medicamentos y materiales para el ser humano.

Gracias a la biotecnología, las plantas pueden ahora convertirse en fábricas de compuestos biológicos de alto valor añadido, como proteínas, anticuerpos o vacunas.

El término "molecular farming" se refiere al cultivo de plantas superiores que han sido transformadas para que produzcan productosde alto valor añadido que no expresaban anteriormente (o que expresaban en pequeñas cantidades).

 

SH-Polypeptide

SH-Polypeptide es la nomenclatura INCI para las proteínas humanas sintéticas. El gen que codifica para la proteína sintética es una copia del gen humano, adaptada o no al organismo productor de la misma. A pesar de esta nomenclatura, no hay que confundir proteínas con péptidos de síntesis química, ya que las proteínas no pueden fabricarse por síntesis química, sino que necesitan de una célula viva para poder producirse.

ADN recombinante

La tecnología llamada de ADN recombinante se refiere en realidad a un conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en otro diferente. De esta manera podemos hacer que un organismo (animal, vegetal, bacteria, hongo,…) produzca una proteína cuyo gen procede de otro organismo diferente.

Factores de crecimiento

Los factores de crecimiento son proteínas que funcionan de manera natural como  como elementos de comunicación  (señales) entre las células de la piel. Estas señales se unen a sus propios receptores celulares dando como resultado principal la activación celular y/o diferenciación, regulando la síntesis, entre otros efectos, de proteínas relacionadas con la regeneración y rejuvenecimiento celular, como colágemo, elastina, fibronectina, etc.

Citoquinas

Las citoquinas son proteínas de bajo peso molecular que regulan la función de las células que las producen u otros tipos celulares. Estos mediadores solubles controlan muchas funciones fisiológicas críticas tales como diferenciación y maduración celular, inflamación y respuesta inmune local y sistémica, reparación tisular, hematopoyesis, apoptosis y muchos otros procesos biológicos. Su acción fundamental es en la regulación del mecanismo de la inflamación.

Las citoquinas incluyen los factores de crecimiento, las monocinas, las linfocinas y muchas otras proteínas producidas por otros tipos celulares, como las células endoteliales o los fibroblastos.

Endotoxinas

Una endotoxina es un componente de la pared celular de las bacterias gram-negativas,  constituida por lípidos y polisacáridos (LPS). Son biológicamente activos y forman parte de bacterias comunes usadas como sistemas de expresión como es el caso de E. coli.

Pequeñas cantidades de endotoxinas, en las preparaciones de proteínas recombinantes, pueden causar efectos secundarios, incluyendo lesiones en tejidos, o reacciones alérgicas. Por lo tanto,  es esencial eliminar las endotoxinas de todos los productos biológicos para su uso en humanos, o bien, utilizar sistemas de expresión “libres de endotoxinas”, como es el caso de las plantas.

Células eucariotas y procariotas

La células eucariotas, de las que se componen los animales, los vegetales y los hongos, se caracterizan porque presentan una membrana nuclear que protege el material genético (ADN) dentro del núcleo y no se encuentra disperso en el citoplasma como en una célula procariota (bacterias y arqueas).

Se llama procariotas a las células sin núcleo celular definido, es decir, cuyo material genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide. Casi todos los organismos procariotas son unicelulares,

Las bacterias no siempre son los organismos idóneos para sintetizar proteínas procedentes de organismos superiores, porque estas, a menudo, presentan plegamientos complejos que incluyen muchos puentes disulfuro o que necesitan la intervención de chaperonas celulares en el plegamiento, características no presentes en los procariotas. Además, muchas de estas proteínas requieren, tras su síntesis, modificaciones esenciales para su función, como glicosilaciones, que no pueden llevarse a cabo en organismos procariotas.

Cuando las bacterias son forzadas a producir una proteína compleja a concentraciones elevadas, se generan cuerpos de inclusión, que no son más que agregados citoplasmáticos insolubles de dicha proteína. Las proteínas que forman los cuerpos de inclusión son inactivas y además suelen mostrar artefactos estructurales, como puentes disulfuro no nativos, tanto intra como intermoleculares y cisteínas libres no habituales.

Queratinocitos

Constituyen el tipo celular más presente en la epidermis (representan el 80% de las células epidérmicas). Los queratinocitos producen queratina y citosinas, que son moléculas solubles con funciones de regulación de las células epiteliales y células dérmicas. Los queratinocitos forman las cuatro capas de la epidermis: capa basal, estrato espinoso, estrato granuloso y capa córnea.

Tienen un papel fundamental en la función barrera de la piel.

Fibroblastos

El fibroblasto es la célula más presente en la dermis, y tiene como misión principal la síntesis y el mantenimiento de la matriz extracelular. Presentan gran capacidad para diferenciarse dando lugar a otros tipos celulares más especializados del tejido conjuntivo.

Normalmente tienen forma alargada, fusiforme, citoplasma basófilo, un núcleo elíptico, abundante retículo endoplásmico rugoso y aparato de Golgi desarrollado.

Están involucrados además en los procesos de cicatrización, ya que cuando ocurre daño tisular, se induce mitosis de fibroblastos y se estimula la producción de colágeno principalmente, que aísla el tejido y favorece su reparación. También sintetizan los precursores de la matriz extracelular, especialmente el colágeno de tipo I, aunque pueden sintetizar también otros tipos según el órgano donde se encuentre el tejido. También proteínas fibrosas, como la fibronectina y la laminina.

Los fibroblastos son estimulados por varias citoquinas, destacando el factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta: Transforming Growth Factor beta) y factor de crecimiento de fibroblastos (FGF: Fibroblast Growth Factor). El TGF-beta estimula la producción de colágeno y fibronectina, principalmente en procesos de cicatrización. El FGF estimula la proliferación de fibroblastos y la síntesis de matriz extracelular.

MTT

Este ensayo se utiliza frecuentemente para medir supervivencia y proliferación celular. Se basa en la reducción metabólica del Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-ilo)-2,5-difeniltetrazol (MTT) realizada por la enzima mitocondrial succinato-deshidrogenasa en un compuesto coloreado de color azul (formazán), permitiendo determinar la funcionalidad mitocondrial de las células tratadas. La cantidad de células vivas es proporcional a la cantidad de formazán producido.

 

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