{"id":8791,"date":"2018-02-14T09:22:55","date_gmt":"2018-02-14T15:22:55","guid":{"rendered":"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=8791"},"modified":"2018-02-14T09:22:55","modified_gmt":"2018-02-14T15:22:55","slug":"la-bacteria-golosa-que-fabrica-y-devora-plastico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/biotecnologia\/la-bacteria-golosa-que-fabrica-y-devora-plastico\/","title":{"rendered":"La bacteria golosa que fabrica y devora pl\u00e1stico"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">La doctora en ciencias Elva Yadira Quiroz Rocha, investigadora residente en el Centro de Ciencias Gen\u00f3micas de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM), identific\u00f3 el sistema que permite<!--more--> a la bacteria\u00a0Azotobacter vinelandii\u00a0 \u2014presente en suelos y ra\u00edces de plantas\u2014 multiplicar por diez su capacidad para producir dos tipos de pl\u00e1sticos biodegradables o biopol\u00edmeros, de extraordinaria pureza y nulo impacto ambiental.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/1-HEAD_monstruos1202-1.jpg\" alt=\"1-HEAD_monstruos1202-1.jpg\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Con su investigaci\u00f3n, Quiroz Rocha\u00a0identific\u00f3 el sistema que hace posible a la bacteria\u00a0Azotobacter vinelandii\u00a0elegir las fuentes de carbono (alimento) que posteriormente convertir\u00e1 en dos tipos de pol\u00edmeros \u2014alginato y poli-\u03b2-hidroxibutirato (PHB)\u2014, ambos de inter\u00e9s biotecnol\u00f3gico por su gran potencial de aplicaci\u00f3n en diversos campos, as\u00ed como su capacidad para ser degradados por la misma bacteria que los produce.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Esta investigaci\u00f3n fue \u00a0parte de su tesis doctoral en el Instituto de Biotecnolog\u00eda (IBt) de la UNAM, bajo la asesor\u00eda de la doctora Cinthia N\u00fa\u00f1ez.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, la doctora explic\u00f3 que el proyecto surgi\u00f3 cuando inici\u00f3 sus estudios de maestr\u00eda en ciencias bioqu\u00edmicas en el grupo de investigaci\u00f3n de la doctora Cinthia N\u00fa\u00f1ez en el IBt, quien le propuso estudiar una cepa de\u00a0A. vinelandii\u00a0modificada gen\u00e9ticamente (llamada GG15), la cual ten\u00eda la capacidad de producir hasta 10 veces m\u00e1s alginato en comparaci\u00f3n con la cepa silvestre. Ante ello, se plantearon investigar el mecanismo de regulaci\u00f3n de este proceso, con la finalidad de lograr escalar la producci\u00f3n del pol\u00edmero a largo plazo.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">En busca de la superbacteria<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\">De acuerdo con la doctora Quiroz Rocha, el mayor beneficio al lograr que alguna bacteria produzca pol\u00edmeros en cantidades suficientes radica en la posibilidad de que, a largo plazo, se reemplacen los pl\u00e1sticos derivados del petr\u00f3leo, ya que las bacterias se encargan de degradarlo al usarlo como fuente de carbono, en un\u00a0proceso que tardar\u00eda entre tres y seis meses.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/1-azoto1218.jpg\" alt=\"1-azoto1218.jpg\" width=\"330\" height=\"331\" \/>Otro de los grandes beneficios para este tipo de pol\u00edmeros tiene que ver con su pureza, ya que ello les da el potencial necesario para aplicaciones m\u00e9dicas debido a que los pol\u00edmeros altamente puros pueden ser utilizados para la generaci\u00f3n de pr\u00f3tesis, que ya se ha documentado, no generan una respuesta t\u00f3xica en el organismo de los hu\u00e9spedes.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En el caso particular del alginato, se est\u00e1 probando la introducci\u00f3n de c\u00e9lulas vivas para terapias celulares y una aplicaci\u00f3n potencial similar es el encapsulamiento de sustancias, por ejemplo, para optimizar la quimioterapia, ya que encapsular la sustancia permitir\u00eda dirigirla directamente a las zonas donde es necesaria, sin da\u00f1ar tanto otras c\u00e9lulas del cuerpo.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">\u00a0 La investigadora indic\u00f3 que debido a su estilo de vida libre,\u00a0Azotobacter\u00a0prefiere alimentarse de compuestos muy simples como el acetato (vinagre com\u00fan), pero los recursos que le proporciona este compuesto no le alcanzan para producir grandes cantidades de pol\u00edmero. Es por esta raz\u00f3n que en el laboratorio se le proporciona otras fuentes de carbono como glucosa o sacarosa (az\u00facar), ya que estas permiten que la bacteria logre sintetizar mayor cantidad de pol\u00edmeros; sin embargo, estos az\u00facares no son su \u201ccomida favorita\u201d.<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\">El primer hallazgo que arroj\u00f3 el trabajo fue la identificaci\u00f3n de unos reguladores moleculares, llamados CbrA\/CbrB, los cuales dan a la bacteria la capacidad de detectar las fuentes de carbono presentes en el medio y decidir cu\u00e1l de ellas consumir\u00e1 primero (proceso conocido como represi\u00f3n catab\u00f3lica por carbono). La falta de estos reguladores en la bacteria impide la producci\u00f3n de un transportador necesario para que la bacteria pueda internalizar la glucosa.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Otro de los hallazgos importantes fue que en la cepa GG15 (cepa modificada gen\u00e9ticamente), la ausencia del sistema CbrA\/CbrB es el responsable del aumento en la s\u00edntesis del polisac\u00e1rido alginato, lo cual indic\u00f3 que este sistema no solo tiene la capacidad de jerarquizar la asimilaci\u00f3n del alimento de la bacteria, sino que adem\u00e1s regula las v\u00edas metab\u00f3licas por las cuales se producen el alginato y el PHB.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u201cLa importancia de la caracterizaci\u00f3n de este sistema radica en conocer c\u00f3mo es que la bacteria asimila los compuestos con los que la alimentamos y c\u00f3mo es que los dirige para producir alginato y PHB, ya que gracias a este conocimiento, podremos optimizar la producci\u00f3n de estos dos pol\u00edmeros, no solo en un rendimiento mayor sino tambi\u00e9n en una composici\u00f3n definida\u201d.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">La ruta que sigui\u00f3 la generaci\u00f3n de conocimiento<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\">El primer paso fue identificar la modificaci\u00f3n g\u00e9nica que pose\u00eda la cepa GG15, a trav\u00e9s de un proceso de secuenciaci\u00f3n \u2014t\u00e9cnica en la cual se determina el orden de los nucle\u00f3tidos que existen en el ADN extra\u00eddo de la bacteria en cuesti\u00f3n para identificar mediante su comparaci\u00f3n con bases de datos existentes los cambios que puede haber\u2014 durante el cual la investigadora observ\u00f3 la interrupci\u00f3n del gen CbrA.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span class=\" wf_caption\"><img decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/1-identi1218.jpg\" alt=\"1-identi1218.jpg\" width=\"295\" \/>Elva Yadira Quiroz Rocha.<\/span>Posteriormente, a trav\u00e9s de la literatura cient\u00edfica y mediante experimentos de RT-PCR, la doctora Quiroz Rocha\u00a0comprob\u00f3 que este gen forma parte de un sistema (CbrA\/CbrB), el cual ya se hab\u00eda reportado que en otras bacterias influye en la asimilaci\u00f3n de fuentes de carbono; sin embargo, hasta el momento no exist\u00eda ninguna fuente que lo relacionara con la regulaci\u00f3n de la s\u00edntesis de biopol\u00edmeros como el alginato y el PHB.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8220;Una vez que identificamos los genes candidatos, recurrimos a t\u00e9cnicas de biolog\u00eda molecular para medir o cuantificar la expresi\u00f3n de los genes relacionados con el sistema CbrA\/CbrB. Fue de esta manera que encontramos un gen que codifica un transportador de glucosa (GluP) poco com\u00fan en bacterias. Gracias a ensayos de expresi\u00f3n heter\u00f3loga y qRT-PCR comprobamos que este transportador de glucosa es funcional y que su expresi\u00f3n depende del sistema CbrA\/CbrB. Lo que hicimos fue colocar el gen GluP de A. vinelandii dentro de otra bacteria (Eschericha coli) que era incapaz de consumir glucosa y gracias a ello observamos que esta recuperaba su capacidad de consumir glucosa y su crecimiento&#8221;.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Debido a ese trabajo, la investigadora document\u00f3 tambi\u00e9n que\u00a0 el sistema CbrA\/CbrB es un regulador multifuncional pues, adem\u00e1s de elegir el alimento, tambi\u00e9n dirige los flujos de carbono dependiendo de las necesidades de la bacteria. Gracias a este sistema, la c\u00e9lula de\u00a0Azotobacter\u00a0es capaz de decidir si va a crecer, a producir alginato o acumular otros pol\u00edmeros como el pl\u00e1stico biodegradable poli-\u03b2-hidroxibutirato\u201d.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">Reconocimiento al M\u00e9rito Estatal de Investigaci\u00f3n (Remei)<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\">Este proyecto de investigaci\u00f3n, cuyos recursos derivaron en primera instancia de una beca del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (<a href=\"http:\/\/www.conacyt.mx\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Conacyt<\/a>) que obtuvo la doctora Quiroz Rocha para sus estudios de maestr\u00eda y doctorado, as\u00ed como del financiamiento que la UNAM y el propio Conacyt brindan al laboratorio de la doctora Cinthia N\u00fa\u00f1ez, le vali\u00f3 a la investigadora el Reconocimiento al M\u00e9rito Estatal a la Investigaci\u00f3n (Remei) que otorga el estado de Morelos.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Fuente:\u00a0Agencia Informativa Conacyt<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La doctora en ciencias Elva Yadira Quiroz Rocha, investigadora residente en el Centro de Ciencias Gen\u00f3micas de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM), identific\u00f3 el sistema que permite<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":8793,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[66],"tags":[],"class_list":["post-8791","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-biotecnologia"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v26.7 - 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