en Ingeniería en Bioquímica y Biotecnología
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
Universidad de Chile El acelerado desarrollo de las ciencias biológicas a nivel mundial ha comenzado a mostrar un tremendo potencial para el desarrollo de la industria biotecnológica en el mundo y también en nuestro país. En este contexto en enero de 1995 se creó este Centro de Excelencia Académica enfocado hacia la investigación de Postgrado (Doctorado) en Ingeniería Bioquímica y Biotecnología (CIByB) para atraer a estudiantes de Chile y del extranjero para dar formación en investigación y formar profesionales con mentalidad crítica para desarrollarse en esta área de la ingeniería. La creación de este Centro (CIByB) ha facilitado las condiciones para que se comience a desarrollar una industria biotecnológica nacional competitiva, como ayuda a la formación de ingenieros y científicos latinoamericanos en esta disciplina, transformándolo en un polo internacional importante, y ha permitido el desarrollo de proyectos bilaterales con países europeos, USA y otros. |
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Objetivos del centro El objetivo del Centro es desarrollar investigación de postgrado en las disciplinas de ingeniería bioquímica, biotecnología y biología de sistemas para atraer a estudiantes de doctorado de Chile y del extranjero para dar formación en investigación y formar profesionales con mentalidad crítica para desarrollarse en esta área de la ingeniería. Para cumplir con este objetivo el Centro ha comenzado a llevar a cabo investigación en cuatro áreas principales. Es importante enfatizar que la investigación a llevar a cabo es de "avanzada" a nivel internacional y, este tipo de investigación no se realiza en otros centros o laboratorios en Chile, como por ejemplo: la modelación de la síntesis de proteínas y enzimas usando cepas recombinantes (E. coli, Bacillus subtilis y levaduras), usando metabolómica, tecnología de “microarrays” de genes y biología de sistemas; la separación, purificación y caracterización de proteínas en base a las propiedades fisico-químicas fundamentales de las proteínas a separar (pI, carga, peso molecular, hidrofobicidad); la ingeniería de proteínas utilizando mutaciones sitio-dirigida y mutaciones al azar, con la ayuda de sofisticados modelos computacionales; el cultivo de células animales para terapia celular y vectores para terapia génica; y, el uso de sistemas expertos híbridos en base a reglas heurísticas, bases de datos y correlaciones matemáticas para síntesis y selección de procesos (p.ej. procesos de separación y purificación de proteínas) y el uso de técnicas de ingeniería metabólica de Modelación Matemática de Bioinformática y de "Microarrays" de genes para optimizar el funcionamiento celular. El laboratorio del Dr. Asenjo originalmente en USA (New York) e Inglaterra y ahora en Chile ha sido pionero en el desarrollo de estas áreas a nivel internacional. El Centro CIByB ha comenzado a colaborar en forma activa con otros laboratorios de la Universidad en el campo de “Systems Biology” y Dinámica Celular como también con los laboratorios de Europa y USA. |
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| Miembros del Centro en una Actividad Social. |
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Areas - Uso de Cepas Recombinantes y Cultivo de Células Animales. Esta área incluye tópicos como el clonaje (técnicas de DNA recombinante) y la síntesis de proteínas recombinantes, la modelación matemática y la optimización de la síntesis de enzimas y proteínas recombinantes utilizando células microbianas y células animales para terapia celular y vectores para terapia génica. También se llevan a cabo el análisis de flujos metabólicos en células recombinantes y la comparación con su expresión génica la cual incluye Metabolómica, “Microarray” de Genes y Biología de Sistemas. - Separación, Caracterización e Ingeniería de Proteínas. En esta área se incluye la caracterización físicoquimica y electroforética de proteínas y el uso de ingeniería genética para estudiar la relación estructura-función de enzimas y encontrar enzimas nuevas de alta actividad utilizando mutagénesis sitio-dirigida y mutagénesis al azar o evolución dirigida. También se incluyen tópicos como el desarrollo de nuevos sistemas y procesos para la separación y purificación eficiente de proteínas tales como la utilización de nuevas técnicas líquido - líquido y procesos de adsorción (cromatográficos) utilizando membranas para intercambio iónico, afinidad y la modelación matemática y la optimización de estos sistemas. - Diseño de Procesos utilizando Herramientas Computacionales Esta área incluye trabajo en el uso de sistemas expertos para la selección óptima, síntesis y diseño de procesos. El tipo de sistema experto a desarrollar es un sistema híbrido, de gran aplicación en diferentes áreas de ingeniería, que permite utilizar bases de datos sobre el material a procesar y separar (p. ej. extracto celular con la proteína producto o efluente que necesita tratamiento), con información físicoquimica y termodinámica, además de reglas heurísticas y correlaciones matemáticas de diseño. También se desarrollan metodologías modernas de optimización de procesos biotecnológicos en plantas multipropósito y multiproducto. - Métodos Matemáticos y Bioinformáticos; Análisis de genes, uso de "Microarrays" y Biología de Sistemas. Los estudios computacionales y bioinformáticos son una ayuda esencial para los estudios de la relación estructura-función y en la elucidación de la estructura 3-D de proteínas y la Ingeniería de Proteínas. De similar manera el desarrollo de metodología matemática y estadística apropiada es esencial para correlacionar la función celular y los flujos metabólicos con la expresión de genes que se lleva a cabo con análisis de "microarrays". Actualmente se trabaja en la construcción de Modelos Matemáticos del Metabolismo Celular y de Regulación Genética de flujos metabólicos. |
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Centro de Excelencia Académica en
Ingeniería Bioquímica y Biotecnología (CIByB) Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile |
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