"No solo basta con encontrar el camino correcto, sino tambien recorrerlo y llegar al destino a pesar de que no existe el limite. Biotecnología, ciencia del presente para el futuro."
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13 de junio de 2013

SECUENCIANDO EL GENOMA DEL OCÉANO

En el fondo marino, a 3.500 metros de profundidad el agua se encuentra muy fría, entre uno y dos grados. La oscuridad es total, pues la luz se dispersa y desaparece antes de los doscientos metros de la superficie. A pesar de este hábitat hostil, allí consiguen vivir distintas especies de virus y bacterias.  
Los trabajos de secuenciación (enmarcado en el proyecto Malaspina) se centran en los virus, bacterias y protistas que habitan el océano a 4.000 metros de profundidad. La mayor parte de la biomasa de los organismos marinos se compone de microorganismo. De éstos, un 72% habitan en el océano oscuro, de 200 metros de profundidad. Sin embargo, hasta ahora, la secuenciación de ADN o ARN había sido limitada casi exclusivamente a las aguas de la superficie del océano.

Los resultados preliminares revelan una riqueza de especies desconocidas de microorganismos en el océano profundo, que se caracteriza por una intensa actividad biológica. Específicamente, 60% de las especies bacterianas de las profundidades del océano detectado por técnicas de secuenciación masiva son desconocidos.Se podría decir por tanto, que por primera vez se secuencia el "genoma del oceáno".
En el fondo del oceáno, los organismos viven alejados unos de otros, pero la soledad del entorno no es obstáculo para su supervivencia, ya que no necesitan juntarse entre ellos para reproducirse. La supervivencia de las bacterias se basa en algo tan sencillo como dividirse, para crear otra célula más parecida a un gemelo que a un hijo. Acostumbradas a sobrevivir en las peores condiciones, no les resulta difícil engañar a los científicos, haciéndose las muertas una vez que se ven atrapadas dentro de las muestras de agua. Han sido casi 200.000 las que han recogido los investigadores, obtenidas a profundidades que han llegado hasta los 4.000 metros de profundidad, en 313 puntos de los fondos marinos de los océanos Índico, Pacífico y Atlántico.
Josep Maria Gasol investigador del CSIC, afirma que nos estamos encontrando con que desconocemos la mayor parte de los genes, pues no aparece nada parecido en las bases de datos de que se dispone. Una de las mayores sorpresas ha sido toparse con bacterias capaces de degradar compuestos muy tóxicos que se han ido acumulando en el fondo marino por efecto de la actividad humana, se han encontrado bacterias con vías metabólicas que son capaces de degradar el metilmercurio, otras bacterias, los metanotrofos, utilizan los productos de degradación de los mismos compuestos tóxicos como fuente de carbono y energía. La detección de estas plantas de reciclaje en las profundidades del océano permite identificar las regiones con la mayor acumulación de sustancias tóxicas, y usar estas bacterias como biosensores del estado ecológico de un entorno tan desconocido como las profundidades del océano.
El número de especies marinas utilizadas como fuente de genes con interés comercial crece un 12 por ciento anual. El potencial biotecnológico de los organismos marinos es grande, y más aún en el océano profundo. Otros de los genes recolectados en Malaspina abren la puerta a aplicaciones biotecnológicas en el campo de la medicina. Se trata de sintetizar una nueva generación de antibióticos, ante el agotamiento previsto de los actuales para las próximas décadas, uno de los retos en el ámbito de la seguridad sanitaria a los que se enfrentará la sociedad debido a la resistencia que comienzan a mostrar algunas bacterias en la actualidad.

25 de abril de 2013

ADN: 60 AÑOS DE SU DESCUBRIMIENTO


La primera descripción de la doble hélice del ADN, un descubrimiento que se fraguó en un laboratorio de la universidad inglesa de Cambridge y que cambió para siempre la comprensión de la vida, cumple esta semana 60 años desde su publicación. 
La revista científica "Nature" divulgó el 25 de abril de 1953 el artículo "Estructura del ácido desoxiribonucleico", firmado por el británico Francis Crick y el estadounidense James Watson, que recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1962 junto al también británico Maurice Wilkins, que había sentado unos años antes las bases para el hallazgo. 
El trabajo de ambos biólogos desveló el misterio de la molécula que contiene la información necesaria para que cualquier organismo vivo nazca y se desarrolle, desde los seres humanos hasta las bacterias. 
Más concretamente, la doble hélice es donde se conservan en forma de secuencia los genes, dispuestos uno detrás de otro, y son ellos los que contienen las instrucciones para sintetizar moléculas mayores que a su vez construyen células con funciones específicas. 
Gracias al descubrimiento de Crick y Watson, en poco más de una década se resolvió el funcionamiento del código genético y se inició una era de avances sin precedentes en la biología. 
Desde que el naturalista austríaco Gregor Mendel apuntó las leyes de la herencia en 1865, comenzó una carrera de casi un siglo que llegó a su punto culminante cuando Crick y Watson comprendieron que el ADN se ordena en forma de una doble hélice. 
El descubrimiento se materializó en el laboratorio Cavendish de Cambridge, donde han trabajado 29 premios Nobel en el último siglo, y fue la cristalización de varios años de avances en un campo que vivió su empuje definitivo en 1944, cuando se demostró que la clave de la transmisión genética se ocultaba en el ADN. 
Descubrir la estructura de una molécula que prometía dar acceso a los secretos de la vida se convirtió en el objetivo de algunos de los centros científicos más avanzados del mundo, y los dos investigadores abandonaron todos los proyectos que tenían entre manos en 1951 para dedicarse por completo a esa tarea. 
La competencia era dura: el biólogo estadounidense Linus Pauling, que ya había profundizado en la estructura de las proteínas, andaba detrás del descubrimiento, lo mismo que el británico John Randall, que contaba con un equipo completo en el King's College de Londres para tratar de avanzar a Crick y Watson. 
La cristalógrafa inglesa Rosalind Franklin, cuyo trabajo apoyó Wilkins, había desarrollado precisamente en esa universidad londinense estudios sobre el estudio con rayos X de la estructura molecular que resultaron clave para desentrañar el misterio de la doble hélice. 
Los datos experimentales de Franklin podrían haber supuesto una ventaja para los investigadores del King's College, pero sus papeles acabaron en las manos de los biólogos de Cambridge. 
Con ellos, Crick y Watson ensayaron un camino distinto al que estaban siguiendo el resto de equipos dedicados a desentrañar la forma del ADN, que insistían en escudriñar la molécula con microscopios que no eran lo suficientemente potentes. 
Ambos científicos acertaron a comprender que sometiendo la molécula a rayos X y estudiando la difracción de esos rayos podían inferir una estructura en forma de doble hélice. 
El descubrimiento no era una mera descripción de la molécula, sino que permitía comenzar a explicar el mecanismo con el que el ADN se separa en dos hebras -de ahí la doble hélice- para reproducirse en dos moléculas idénticas, la base de la herencia genética. 

por Efe


20 de febrero de 2013

MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS PARA SU APLICACIÓN BIOTECNOLÓGICA


Resisten temperaturas inferiores al punto de congelación del agua, dosis masivas de rayos ultravioleta y valores de acidez que podrían corroer un metal. Estoy hablando de bacterias y otros microorganismos que estudia la ciencia para aprender de ellos y utilizarlos en la industria, entre otras aplicaciones.
Se llaman organismos extremófilos, al estar adaptados a vivir en ambientes cuyas características físicas y/o químicas se apartan enormemente de lo que el ser humano considera las condiciones más adecuadas para la vida, estos organismos han adquirido asombrosas capacidades fisiológicas, explicó el doctor Walter Mac Cormack, director del Departamento de Microbiología Ambiental y Ecofisiología del Instituto Antártico Argentino (IAA). 
Más allá del interés académico que representa el conocimiento de dichas capacidades, tienen potencial aplicación en muy diversos procesos utilizados en la microbiología industrial y la biotecnología. Según Mac Cormack, las enzimas de estos organismos extremófilos, por ejemplo, pueden catalizar reacciones con alto grado de especificidad en condiciones muy desfavorables. Unos años atrás Cormack analizó una muestra marina antártica y describió a Bizionia argentinensis, una bacteria que logra vivir de manera permanente a una temperatura cercana al punto de congelación del agua.
Las enzimas provenientes de ese tipo de organismos son actualmente utilizadas con gran éxito. Y su búsqueda y estudio representa uno de los campos de mayor actividad de la microbiología y la biotecnología actuales. Mac Cormack  además que solamente la aplicación de la enzima ADNpolimerasa de la bacteria Thermus aquaticus (capaz de prosperar en altas temperaturas) en una técnica para “fotocopiar” muestras de ADN que representa un mercado de varios cientos de millones de dólares anuales y ha permitido el desarrollo de metodologías de biología molecular que se aplican en campos tan diversos como el diagnóstico clínico, la medicina forense, el análisis de alimentos y prácticamente cualquier área de investigación biológica.
Sobre Bizionia argentinensis, cuyo genoma ya fue secuenciado, Mac Cormack puntualizó que sus enzimas están adaptadas a trabajar a temperaturas muy bajas. Un análisis profundo de la secuencia génica de Bizionia argentinensis, dijo, aportará novedosa información acerca de los genes que posee este microorganismo y de las adaptaciones que ha adquirido durante su evolución. Si como se estima, algunas de las funciones a descubrir tienen aplicación industrial, se abrirá un vasto campo de desarrollo basado en la optimización de los procesos industriales y biotecnológicos.