INSECTICIDA Y OTROS USOS BASADO EN EL VENENO DE UNA ANÉMONA DE MAR

Como los insectos evolucionan para volverse resistentes a los insecticidas, la necesidad de desarrollar nuevas formas de controlar las plagas crece. Un equipo de científicos de Lovaina, Bélgica, han descubierto que el veneno de la anémona de mar alberga varias toxinas que prometen convertirse en una nueva generación de insecticidas que respeten el medio ambiente y evitar la resistencia a los insectos. Puesto que estas toxinas desactivan los canales iónicos que median el dolor y la inflamación, también podrían estimular el desarrollo de fármacos dirigida al dolor, trastornos cardíacos, epilepsia y trastornos convulsivos, y enfermedades inmunológicas tales como la esclerosis múltiple.
Jan Tytgat, Ph.D. del Laboratorio de Toxicología de la Universidad de Lovaina y sus colegas extrajeron veneno de la anémona de mar, Anthopleura elegantissima, y se purificaron tres toxinas principales presentes en el veneno. Las toxinas fueron caracterizadas en profundidad, utilizando técnicas bioquímicas y electrofisiológicas. Esto proporcionó profundizar en su estructura, rol funcional y mecanismos de acción. El descubrimiento de estas toxinas puede ser considerado similar al descubrimiento de un nuevo fármaco, ya que son compuestos que podrían conducir a nuevos insecticidas y posiblemente nuevos tratamientos para las enfermedades humanas.

Debido a que estas toxinas están dirigidas a los canales de iones importantes presentes no sólo en células de insecto, constituyen la vanguardia de la nueva biotecnología que Jan Tytgat y su equipo quieren desarrollar.

OBTIENEN COMPUESTO ANTICANCEROSO A PARTIR DE ALGAS

Biólogos de la Universidad de California (UC San Diego) han logrado obtener un potente compuesto anticanceroso a partir de un alga denominada Chlamydomonas reinhardtii. Los científicos señalan que este complejo es el mismo que utiliza un medicamento muy caro que se comercializa en la actualidad en tratamientos contra el cáncer. 
El hallazgo abre la puerta para producir proteínas de diseño en grandes cantidades a partir de algas de forma mucho más barata que las obtenidas de células de mamífero, por lo tanto el precio del fármaco fabricado se reduciría de manera drástica.

Según uno de los biólogos, Stephen Mayfield, su método puede ser usado para producir sofisticados fármacos para tratar cáncer y otras enfermedades de manera totalmente novedosa, ya que este tipo de fármacos no se pueden producir mediante bacterias porque son incapaces de plegar las proteínas en formas tridimensionales y tampoco se pueden obtener de células de mamíferos porque las toxinas las matarían.

El desarrollo ha utilizado un alga modificada genéticamente para producir una proteína tridimensional con dos dominios, uno de ellos contiene un anticuerpo que se asocia a una célula cancerosa y otro que tiene una toxina que mata a esa célula, usando un procedimiento mucho más simplificado que el que efectúan las compañías farmacéuticas en la actualidad. 

El avance es la culminación de siete años de trabajo en laboratorio para demostrar que la Chlamydomonas reinhardtii, un alga verde usada ampliamente en biología como modelo genético, puede producir un amplio rango de proteínas terapéuticas en mayor cantidad y de forma más económica que usando bacterias o células de mamífero. 

Mayfield y sus colegas lograron su primer éxito hace cinco años cuando demostraron que podían producir una proteína de suero amiloide de mamífero a partir de algas. Al año siguiente lograron obtener una proteína de anticuerpo humano y en 2010 demostraron que proteínas terapéuticas más complejas como los fármacos de factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), utilizadas para tratar pacientes que sufren enfisema pulmonar, pueden ser producidos también a base de algas. 

En mayo de este año el grupo de Mayfield, en colaboración con un equipo liderado por Joseph Vinetz de la UC San Diego's School of Medicine, obtuvo una proteína con potencial de ser usada como vacuna contra la malaria en el futuro a partir de algas.

DOS CEPAS DE BACTERIAS AUMENTAN LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD DE TOMATES Y PIMIENTOS

Durante años el equipo de investigación (GIR) 'Interacciones Microorganismo Planta' se ha dedicado a estudiar la simbiosis entre los microorganismos del género Rhizobium y las plantas leguminosas, que se establece por la formación de nódulos en las raíces de estos vegetales y que tiene beneficios mutuos para plantas y bacterias.

Una de sus investigaciones ha demostrado que dos cepas de Rhizobium que se aislaron de dos leguminosas, el trébol y la alubia, presentan una buena actividad como promotores del crecimiento vegetal in vitro y que dan buenos resultados en la producción no sólo de las plantas hospedadoras, sino también en tomates y pimientos.

El resultado es que la inoculación de estas cepas consigue un incremento en el desarrollo y en la producción de las dos plantas. En el caso del pimiento se trata de un aumento muy significativo en cantidad, mientras que en el caso del tomate se incrementa sobre todo la calidad.
Esta calidad se establece a través de catas y, de una forma más objetiva, a través de la medición de componentes como el potasio, el fósforo, el nitrógeno o la presencia de componentes fenólicos, sustancias que se asocian con una mayor protección frente a patologías cardiacas.
Los científicos conocen los mecanismos que provocan estos efectos positivos para la planta. Por ejemplo, estas dos cepas producen fitohormonas y además, incrementan en la planta los niveles de nitrógeno y fósforo, éste último un nutriente  muy importante responsable de cualidades organolépticas como el sabor o el colo. Además, una de ellas también produce compuestos sideróforos, que captan hierro y dificultan el crecimiento de hongos y otros microorganismos patógenos para la planta.
Lo más importante de esta línea de investigación es que abre una alternativa para practicar una agricultura ecológica segura, pues a los cultivos ecológicos no se les añaden fertilizantes nitrogenados, pero sí estiércol como abono y esto podría ocasionar problemas sanitarios como la presencia de cepas patógenas de Escherichia coli.
El equipo intenta sustituir el empleo masivo de abonos químicos por microorganismos beneficiosos que le suministren a la planta los nutrientes que necesita. Estas cepas se encuentran en la naturaleza, pero hay que seleccionarlas y estudiar sus efectos con el objetivo de conseguir inoculantes seguros que se puedan aplicar en todo tipo de cultivos. En este caso, se ha investigado en plantas no leguminosas, pero el género Rhizobium es bien conocido sobre todo por sus interacciones con las leguminosas.
Además, se trata de microorganismos ampliamente estudiados por este y otros grupos de investigación del mundo en las últimas décadas, de manera que está comprobada su seguridad pues se hablando de interacciones beneficiosas entre plantas y microorganismos que aportan a las plantas sustancias que les permiten crecer, nutrirse y defenderse mejor de patógenos.
Según los científicos, la agricultura del futuro exige eliminar gradualmente el uso de fertilizantes químicos por la contaminación ambiental que ocasionan y porque consumen muchos recursos para su fabricación. De hecho, la normativa europea apuesta por una agricultura sostenible que sólo puede desarrollarse a través de la biotecnología.

POSIBLE USO PARA LA OBTENCIÓN DE BIOCONBUSTIBLES DE ALGAS CAPACES DE EXTRAER ENERGÍA DE OTRAS PLANTAS

Se ha descubierto que el alga verde Chlamydomonas reinhardtii, no sólo es capaz de nutrirse a partir de la fotosíntesis, sino que también obtiene energía de una fuente alternativa: otras plantas. Este hallazgo podría también tener un gran impacto sobre el futuro de la bioenergía.

Hasta ahora, se creía que sólo gusanos, bacterias y hongos eran capaces de digerir la celulosa vegetal y utilizarla como fuente de carbono para su crecimiento y supervivencia. Las plantas, por su parte, se valen de la fotosíntesis, por lo que requieren luz, así como dióxido de carbono y agua.

En una serie de experimentos, el equipo de Olaf Kruse, de la Universidad de Bielefeld, en Alemania, cultivó la especie microscópica de alga verde Chlamydomonas reinhardtii en un ambiente con dióxido de carbono limitado y observó que ante tal escasez, esta alga unicelular puede obtener energía a partir de la celulosa vegetal vecina. El alga secreta enzimas que "digieren" la celulosa, descomponiéndola en azúcares simples que pueden ser transportados al interior de las células y transformados en una fuente de energía. Como resultado final, el alga puede seguir creciendo.

Ésta es la primera vez que tal conducta es confirmada en un organismo vegetal, pues digerir de ese modo la celulosa contradice lo asumido durante mucho tiempo por la comunidad científica.

Actualmente, los científicos estudian si este mecanismo se encuentra en otros tipos de algas. Los resultados preliminares indican que sí.

En el futuro, esta propiedad hasta ahora desconocida de las algas también podría ser de interés para la producción de bioenergía. Degradar biológicamente la celulosa vegetal es uno de los pasos más importantes en los métodos de elaboración de biocombustibles bajo desarrollo o perfeccionamiento en este campo. Aunque a raíz de actividades como la agrícola hay disponibles grandes cantidades de residuos que contienen celulosa, las vías de transformación distan aún mucho de ser las óptimas.

En la actualidad, las enzimas necesarias para descomponer y procesar la celulosa (a las que se denomina celulasas) se extraen de hongos que, a su vez, requieren materia orgánica para crecer. Si en el futuro se puede obtener de algas las celulasas necesarias para una elaboración óptima de biocombustibles, no sería necesaria la materia orgánica destinada a nutrir a los hongos.

MODIFICAN GENÉTICAMENTE UNA ALGA PARA PRODUCIR BIODIÉSEL

Investigadores de la Universidad de Almería (UAL) desarrollan un método de modificación genética para conseguir la transformación de algas, la microalga Scenedesmus almeriensis, para producir biodiésel.

El proyecto pretende introducir en esta alga genes que aumenten la producción del aceite a partir del cual se fabrica biodiésel, ha informado la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la Universidad de Almería (UAL) en un comunicado.

Este microorganismo, que presenta un elevado contenido encarotenoides, fue descubierto en el 2005 de forma casual por un grupo de científicos de la UAL y la estación Experimental de Cajamar de "Las Palmerillas" durante un proyecto de investigación sobre producción de microalgas en biorreactores.

Además de la alta presencia de carotenoides, especialmente luteína, la Scenedesmus almeriensis tiene una importante resistencia a condiciones extremas (soporta temperaturas superiores a 37 grados), ritmo de crecimiento alto y gran productividad por hectárea.

Estas características han permitido la realización de un estudio financiado por la convocatoria de excelencia de la Junta de Andalucía, que ha utilizado la bacteria Agrobacterium tumefaciens para modificar genéticamente la microalga, con un resultado positivo cercano al 70% en las muestras obtenidas.

No se trata de ensayos de laboratorio a pequeña escala donde todo está controlado, sino que se trata de reproducir el alga a gran escala (miles de litros) bajo condiciones variables como la luz solar natural o temperatura según la climatología.

Esto supone la posibilidad de generar cientos de clones de microalgas en los que poder introducir genes que incrementen la producción de aceite.