CREAN BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DEL CO2 DEL AIRE USANDO MICROORGANISMOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE

El exceso de dióxido de carbono en nuestra atmósfera, creado por la quema indiscriminada de combustibles fósiles, es la mayor fuerza motriz del cambio climático global, e investigadores de todas partes del mundo están buscando afanosamente nuevas maneras de generar electricidad que liberen menos carbono al entorno.

Ahora, un grupo integrado por algunos de estos investigadores ha encontrado una forma de procesar el mismísimo dióxido de carbono atrapado en la atmósfera para transformarlo en productos industriales útiles, ayudando con esto a paliar la presencia excesiva de CO2 en la atmósfera. Su descubrimiento podría conducir en un futuro no muy lejano a la creación de biocombustibles mediante su elaboración directamente a partir del propio dióxido de carbono que está en el aire, y que es uno de los principales responsables de retener en la atmósfera la energía de los rayos del Sol, elevando de este modo las temperaturas globales en el fenómeno que se conoce como efecto invernadero.

Básicamente, lo que ha hecho el equipo de Michael Adams, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Georgia, Athens, Estados Unidos, es obtener por manipulación genética un microorganismo que hace con el dióxido de carbono exactamente lo mismo que hacen las plantas: lo absorbe y genera productos útiles.

Durante el proceso de fotosíntesis, los vegetales usan la luz solar para procesar agua y dióxido de carbono con la finalidad de elaborar azúcares que las plantas usan luego para obtener energía utilizable por ellas. El ciclo cubre así necesidades parecidas a las que cubre el metabolismo de animales como el Ser Humano, quemando las calorías de la comida para obtener energía utilizable. Los vegetales también liberan dióxido de carbono, solo que en menor medida que el absorbido por la fotosíntesis, con un balance positivo para el medio ambiente, siempre que las temperaturas estén en un nivel aceptable para las plantas.

Con estos azúcares es factible elaborar biocombustible, fermentándolos para hacer etanol, pero ha resultado muy difícil extraerlos con la eficacia necesaria, pues se encuentran atrapados dentro de las complejas paredes de las células.

Este nuevo descubrimiento significa que es factible prescindir de las plantas como paso intermedio en ese largo ciclo de producción. Ahora es viable tomar el dióxido de carbono directamente de la atmósfera, a través de microorganismos que se pueden manejar mejor que los vegetales, y convertirlo en productos útiles como por ejemplo biocombustibles y otras sustancias químicas de interés industrial, sin tener que pasar por el ineficaz proceso de cultivar las plantas y extraer luego los azúcares de su biomasa.

El nuevo proceso es posible gracias a un microorganismo único llamado Pyrococcus furiosus, que se nutre de carbohidratos en las aguas muy calientes cercanas a las fumarolas hidrotermales del fondo del mar. Estas fumarolas expelen agua marina calentada volcánicamente desde el subsuelo.

Modificando el material genético de este organismo, Adams y sus colegas crearon un nuevo tipo de P. furiosus capaz de alimentarse a temperaturas mucho más bajas a partir del dióxido de carbono.

El equipo de investigación usó hidrógeno para crear en el microorganismo una reacción química que incorpora el dióxido de carbono al ácido 3-hidroxipropiónico, una sustancia química de interés industrial, comúnmente utilizada para fabricar acrílicos y muchos otros materiales y productos.

Con otras manipulaciones genéticas de esta nueva cepa de P. furiosus, Adams y sus colaboradores lograron crear una variante que genera otros productos de utilidad industrial, incluyendo biocombustibles, a partir del dióxido de carbono.

Cuando el biocombustible creado gracias al P. furiosus es quemado, se libera a la atmósfera la misma cantidad de dióxido de carbono que se extrajo de ella en el ciclo de elaboración, por lo que el balance neto de carbono es cero, convirtiéndolo en una alternativa renovable y sostenible, mucho más limpia que la gasolina, el carbón y otros combustibles ampliamente utilizados en nuestros días.

El equipo de Adams trabajará ahora en refinar el proceso, con miras a probarlo a mayor escala.

LOGRAN PRODUCIR DIESEL MEDIANTE E. COLI MODIFICADA GENÉTICAMENTE

Con el apoyo de la compañía angloholandesa Shell, un equipo de la Universidad de Exeter, Reino Unido, pudo hacer que cepas especiales de E. Coli produzcan diesel. Sin embargo, la ventaja aquí es que no necesita ser mezclado con productos derivados del petróleo, como se requiere comúnmente para el biodiesel derivado de aceites de plantas.
De acuerdo con el estudio publicado por PNAS, aunque la tecnología todavía se enfrenta a muchos desafíos significativos de comercialización su similitud con el diesel tradicional lo colocan como una opción viable ante otras alternativas.
Esto también significa que esta nueva modalidad puede utilizarse en suministros de corriente con la infraestructura existente, ya que los motores de tuberías y tanques no necesitan ser modificados para sus especificaciones.
De acuerdo con el profesor John Love, del departamento de Biociencias de la Universidad de Exeter, la producción de un biocombustible comercial que pueda usarse sin necesidad de modificar los vehículos ha sido el objetivo de este proyecto. Por otra parte, también estima que la sustitución por el diésel convencional con un biocombustible de carbono neutral en volúmenes comerciales sería un gran paso hacia el cumplimiento del objetivo de reducir hasta el 80% en las emisiones de gases de efecto invernadero para el año 2050.
Los científicos modificaron los genes de una cepa de E.Coli para que en lugar de transformar el azúcar en grasa, lo que hace de forma natural, lo convierta en moléculas de hidrocarburo sintético con una composición química similar al diésel. Durante este proceso, los científicos comprobaron que es posible crear moléculas de aceite combustible sintético.
La Escherichia coli es el ser vivo más estudiado por el ser humano y, desde la década de los 70, los científicos realizaron proezas con sus genes para lograr que éstos produzcan insulina para la diabetes o proteínas empleadas para el tratamiento del cáncer, por ejemplo.
Por su parte, los medios de transporte consumen en la actualidad el 60% de la producción mundial de petróleo y su demanda podría dispararse de los 85 millones de barriles diarios registrados en 2007, a los 104 millones para 2030.
De acuerdo con los científicos, la mayor parte de la producción de petróleo se encuentra cada vez más en regiones inseguras, lo que ocasiona interrupciones en la distribución y un aumento de los costes.
La técnica funciona a nivel experimental, pero ahora habrá que superar el gran desafío de lograrlo de forma industrial, ya que para lograr una simple cucharilla de diésel sintético se necesitan 100 litros de bacterias. En quince años se sabrá si se consigue.

CIENTIFICOS URUGUAYOS PRODUJERON PRIMEROS CORDEROS TRANSGÉNICOS FLUORESCENTES DE SUDAMÉRICA

Un grupo de científicos uruguayos, en asociación con el Instituto Pasteur de Montevideo, anunció el nacimiento de corderos genéticamente modificados, los primeros en Latinoamérica y que tienen como característica llamativa que son fluorescentes bajo luz ultravioleta.

La transgénesis en esta especie no estaba disponible en Latinoamérica y este logro posiciona a Uruguay en el más alto nivel científico internacional aseguraron la Fundación Instituto de Reproducción Animal Uruguay (IRAUy) y el Instituto Pasteur.

Los antecedentes en la región son una vaca transgénica que produce proteínas de origen humano en su leche, lograda en Argentina en 2011, y cabras transgénicas en Brasil, que también producen una proteína de uso en humanos.

Los nueve corderos transgénicos uruguayos nacieron en octubre de 2012 en el IRAUy, donde se desarrollan sin problemas y no se distinguen de sus pares no transgénicos, dijo Alejo Menchaca, presidente del instituto.

En los últimos meses realizaron análisis y estudios moleculares y genéticos para confirmar que los corderos efectivamente tenían el gen que introdujeron los científicos en los embriones ovinos: un gen proveniente de la medusa Aequorea victoria que es el responsable de la producción de una proteína de color verde fluorescente en dicha especie . Esta proteína se utiliza hace años como marcador y ellos la usaron en este caso para saber fácilmente si los animales eran portadores de ese gen, comprobar el éxito de la técnica.

El objetivo era probar una técnica novedosa de transgénesis, que según el científico es más sencilla y eficiente que otras tradicionales. Menchaca indicó que es una técnica muy eficiente porque todos los que nacieron son positivos y que ya funcionando, se puede manejar otro gen de mayor interés, para producir una proteína específica.

Las investigaciones en este campo apuntan a la posibilidad de tomar el gen responsable de la producción de una proteína faltante en algunas patologías humanas (por ejemplo la insulina en los diabéticos), incorporarlo al genoma de un embrión de una oveja, que al nacer produciría esa sustancia en la leche. Eso permitiría aislar esa proteína para elaborar medicamentos, de forma más sencilla que en la actualidad, explicó el científico.

Los resultados de la investigación aún no fueron publicados en revistas especializadas, algo que confían ocurra este año.

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

CREAN TOMATES MODIFICADOS GENETICAMENTE PARA ELIMINAR EL COLESTEROL MALO DE QUIENES LO CONSUMEN

Se ha logrado obtener, por ingeniería genética, tomates que producen un péptido que al comerlos elimina al colesterol malo, emulando las acciones del colesterol bueno (colesterol HDL, de lipoproteínas de alta densidad), que es conocido por su papel al eliminar de las arterias al colesterol malo (colesterol LDL, de lipoproteínas de baja densidad).

El equipo de los doctores Alan M. Fogelman,director de la unidad de investigación de la aterosclerosis en la Escuela David Geffen de Medicina, y Srinavasa T. Reddy, ambos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), preparó por ingeniería genética los citados tomates y, en forma molida y liofilizada, los agregaron a la dieta rica en grasas, típica de los humanos en las naciones industrializadas, con la que se alimentó a unos ratones que no poseían la capacidad de eliminar el colesterol malo de su sangre y que inexorablemente desarrollaban inflamación y aterosclerosis cuando consumían una dieta rica en grasas.

Los investigadores constataron que los ratones que comieron los tomates enriquecidos con el péptido, los cuales representaron el 2,2 por ciento de su dieta rica en grasas, tuvieron una acumulación significativamente menor de placa aterosclerótica, menores niveles de inflamación, mayor actividad de una enzima antioxidante asociada con el colesterol bueno, niveles más altos de colesterol bueno, y menores niveles de un ácido promotor de tumores que acelera la acumulación de placa en las arterias de modelos animales.

Varias horas después de que los ratones terminaban de comer, se detectaba el péptido intacto en el intestino delgado, pero no se le encontraba así en la sangre. Según los investigadores, esto es un fuerte indicio de que el péptido actúa en el intestino delgado y luego es degradado a aminoácidos naturales antes de ser absorbido en la sangre, como sucede con los demás péptidos y proteínas del tomate. Esto hace pensar que escoger como objetivo al intestino delgado puede ser una nueva estrategia para prevenir la aterosclerosis de origen alimentario, la cual es una enfermedad provocada por placas en las arterias que puede conducir a ataques al corazón y derrames cerebrales.