jueves, 8 de marzo de 2012

Algunas bacterias disfrutan la sal de la vida

Parece que ciertas bacterias no sufren de hipertensión arterial, mucho menos de insuficiencia renal. Basta ver como las sales de sodio, pero también entre otras las de potasio, cloro y calcio, no hacen más que su saludable existencia condimentar. Al menos, eso es lo que ocurre con algunas de diversos linajes que flotan libremente en los lagos salados de la asiática meseta del Tibet. 
En el agua de la azotea del mundo se agrupan en una comunidad -denominada bacterioplancton- con un hábito de vida un tanto extremo que lejos está de claudicar.

No importan los 2790 metros sobre el nivel del mar, tampoco los 4619. Según Qinglong Wu, investigador de la Academia de Ciencias de China, les preocupa mucho menos la salinidad letal. Recientemente en la revista PloS one afirmó que para unBacteroidetes, o un Planctomyces, el agua con concentraciones muy elevadas de sales, que trepan incluso a 279 partes por millar, no le plantea demasiadas dificultades.


A pesar de que superan con creces las 35 partes por millar promedio frecuentes de detectar en los distintos océanos del planeta Tierra. Allí, en donde los organismos más convencionales no tardarían demasiado en perder su contenido de agua, deshidratarse, desecarse y finalmente morir, las comentadas bacterias decidieron tomar un reparador baño de sal.

Son halófilas, verdaderas amantes de la sal. Extremófilas, como las que residen bajo el poco amistoso hielo de la Antártida. Constituyen modelos para el desarrollo de nuevas aplicaciones tecnológicas. También guías de supervivencia, que intentan explicar como sería factible subsistir en las crudas condiciones que plantean mundos lejanos. El planeta Marte, por solo citar un ejemplo.

Qinglong Wu por medio de análisis genéticos determinó que incluso aquellas que habitan en las hipersalinas aguas del lago Chaqiatuvieron chances de conformar una próspera comunidad. A contra viento de algunos estudios científicos previos, que no hacían otra cosa que dejar en claro lo mal que se lleva la excesiva salinidad de un ecosistema con el desarrollo de diversos organismos vivos. No ocurrió eso con las bacterias del Tibet, su biodiversidad durante el periodo de estudio nunca se vio minada. Claro, son extremófilas rodeadas de sal y cuentan con una salud de hierro para envidiar.


Fernando Fuentes -Divulgador científico  –    blog - twitter

lunes, 30 de enero de 2012

Cómo ciertas bacterias construyen refugios dentro de células del organismo que invaden

Hay bacterias infecciosas que son capaces de construir guaridas camufladas en las que protegerse, dentro de células que, por lo demás, están intactas. Las bacterias logran crear estos refugios intracelulares mediante la manipulación de un proceso celular natural.

El equipo de Zhao-Qing Luo, de la Universidad Purdue, ha averiguado cómo un par de proteínas de la bacteria Legionella pneumophila, causante de la legionelosis, altera una proteína del organismo atacado con el fin de desviar materias primas dentro de la célula para su uso en la construcción y ocultamiento de una gran estructura que alberga a la bacteria mientras se reproduce.

La modificación de la proteína del organismo atacado crea una especie de dique que impide a las proteínas alcanzar sus puntos de destino normales, donde se utilizarían como "ladrillos" para la construcción celular. Estas proteínas desviadas de sus puntos de destino se incorporan a una estructura bacteriana llamada vacuola, la cual alberga a la bacteria mientras se reproduce dentro de la célula.

Como la vacuola contiene materiales naturales de la célula, el sistema inmunitario no la reconoce como una estructura forastera.

Las proteínas bacterianas utilizan las proteínas de la membrana celular atacada para construir su refugio, que es parecido a un globo por su forma y estructura. El refugio necesita poder extenderse y crecer a medida que más reproducciones bacterianas tienen lugar en su interior. El material de la membrana contribuye a la elasticidad de la vacuola, y sirve también para camuflar la estructura.

En pocas palabras, la bacteria roba materiales de la célula para construir su propia guarida y luego la disfraza externamente de manera que concuerde con el aspecto del vecindario y pase así desapercibida.

martes, 24 de enero de 2012

Diseñan una bacteria para obtener combustible de las algas de manera eficiente

Científicos del Bio Architecture Lab (EE UU) han modificado genéticamente la bacteria E. coli para que digiera los azúcares de las algas marrones y las convierta en etanol. De esta manera, las algas podrían ser una fuente rentable de energía, según afirman los autores del proyecto.

El petróleo se acaba y la demanda energética sigue creciendo cada día. Por ello se buscan nuevas fuentes económicamente viables. Según los expertos, una de las más firmes candidatas para sustituir a los recursos fósiles son las algas.

“Las algas marrones pueden ser una de las fuentes de biomasa para la producción de combustibles renovables y químicos más sostenibles medioambientalmente”, afirma a SINC Yasuo Yoshikuni del Bio Architecture Lab (BAL). Yoshikuni forma parte del grupo que ha diseñado una bacteria capaz de metabolizar todos los azúcares del alga marina y obtener mayor rendimiento en el proceso.

El equipo del BAL, que publica sus resultados en Science, se basa en dos argumentos para defender este recurso: las algas tienen un contenido muy alto de azúcar y su cultivo no resta agua ni tierra a las cosechas de comida. “La acuicultura a gran escala es benigna con el medioambiente”, asegura Yoshikuni.

Pese a todas las ventajas, hasta ahora no se ha conseguido que esta fuente sea rentable. “La tecnología actual no ha sido capaz de metabolizar todos los azúcares contenidos en el alga”, explica el investigador. “Esto hace que los biocombustibles y los químicos producidos no sean competitivos, respecto a los costes, con los de origen fósil”.

Según los investigadores, el principal problema es la falta de microorganismos manejables que puedan metabolizar polisacáridos del alginato, la sustancia química obtenida del alga. En respuesta a esto, el equipo ha diseñado su propio microbio. “Hemos desarrollado la única plataforma capaz de fermentar prácticamente todos los azúcares de las algas”, informa Yoshikuni.

“Las algas tienen una mezcla de polímeros de azúcar complejos que apenas se encuentran en la biomasa terrestre. Para que se conviertan en una materia prima competitiva hace falta tecnología capaz de metabolizar todos esos azúcares”, expone Yoshikuni.

Con este fin, el equipo del BAL ha modificado el ADN de la bacteria E. Coli de manera que codifique las enzimas necesarias para transportar y metabolizar el alginato. Lo han integrado en el genoma del microorganismo y así han generado una plataforma que puede degradar, captar y metabolizar el ácido.

A partir del ácido, la bacteria sintetiza etanol a través un proceso que ya se utiliza. “La diferencia es que se consigue metabolizar el equivalente al 80% del rendimiento máximo teórico del azúcar contenido en el alga”, señalan en el artículo.

Pero todavía faltan mejoras en este desarrollo. “Son necesarias innovaciones en las encimas secretadas que digieren el azúcar, también en las proteínas de membrana que transportan los oligosacáridos y en los procesos metabólicos que fermentan los azúcares y los convierten en combustibles renovables y químicos”, advierte Yoshikuni.

En el este proyecto se utilizaron macroalgas de la especie kombu (Saccharina japonica), que es la más abundante y extendida en todo el mundo. “Tiene propiedades claves para convertirse en una excelente materia prima: no requiere terrenos cultivables, ni fertilizantes, ni agua dulce, y además reduce mucho la emisión de CO2”, aseguran en el artículo.

La mayoría de los estudios se realizan con algas microscópicas, debido a su menor complejidad estructural, mayor ritmo de crecimiento y alto contenido en aceite. Sin embargo, la mayor disponibilidad de macroalgas hace que algunas investigaciones opten por estos organismos.

BAL ya está construyendo la instalación piloto en Chile para mostrar con más precisión el coste total de proceso a gran escala. Las operaciones comenzarán en julio. 

(Fuente: SINC)