Acariciando el agua

Acariciando el agua

Como animales terrestres, los humanos tenemos enorme curiosidad, quizá incluso envidia, por aquellos organismos que pueden ir a donde nosotros  no podemos naturalmente. De ahí los deseos de volar, o respirar bajo el agua, o como el tema de este texto: caminar sobre el agua.  Aunque en nuestro imaginario colectivo sea milagroso pasearse sobre la superficie de un lago, existen una diversidad de animales que son expertos en ello, y entre ellos no podían faltar insectos.

Esfuerzos globales por la conservación de la biodiversidad

Esfuerzos globales por la conservación de la biodiversidad

¿Qué es la COP13?, ¿qué es la Convención de la Biodiversidad de la ONU?, ¿qué es la Década de la Biodiversidad? Si tu disciplina se relaciona de alguna manera con la biología, los ecosistemas, y la conservación de especies, seguramente estás interesado o conoces muchos de estos términos. Este artículo te será de interés especialmente si las políticas públicas en biodiversidad llaman tu atención, ya que resolveremos estas preguntas, y entenderemos el estatus actual de los esfuerzos globales de los diferentes sectores interesados en la conservación de los ecosistemas y la biodiversidad.

Bacterias que comen plástico

Bacterias que comen plástico

¿Te has puesto alguna vez a pensar en la cantidad de plástico que usas en tu vida diaria? Más específicamente, ¿la cantidad de plástico que desechas cada día? ¿Cuántas botellas de agua o de refresco por semana? ¿Cuántos vasitos, bolsas, contenedores o envolturas desechables? Pues bien, la mayor parte de estos objetos están hechos de Tereftalato de polietileno, mejor conocido como PET, el tipo de plástico más producido del mundo.

Un asunto engorroso

Un asunto engorroso

No es raro que en la mañana cuando sales por la puerta de tu casa, te subes al coche, o caminas entre árboles, sientas de pronto la clásica hebra de telaraña que se pega en tu cara, tu ropa o tus manos. Después de retirarla, quizá sientas pena por haber destruido el trabajo nocturno de la dedicada tejedora. Tal vez por un instante pienses en cómo algo tan delicado puede detener a una presa. No estás solo, la biología y física de las telarañas es un tema de investigación que despierta muchas preguntas e interés.

Matar a un tumor

Matar a un tumor

El cáncer es un conjunto de enfermedades que tienen una característica en común: Las células que forman parte de un tumor son capaces de dividirse sin parar, de llegar a órganos distintos del que residen, de producir sustancias que normalmente no generarían. Son células malignas, que sólo ven por sus propias necesidades, que se han olvidado que viven en una comunidad.

Las células de nuestro cuerpo saben qué hora es

Las células de nuestro cuerpo saben qué hora es

¿Sabías que las células de nuestro cuerpo saben cuándo es de día y cuándo es de noche? Este fenómeno se llama “ritmo circadiano” y es de gran importancia para regular desde procesos a nivel celular hasta el comportamiento de los seres vivos.

Reseña literaria: "Bioarte. Arte y vida en la era de la biotecnología"

El bioarte existe como una intersección de las artes hacia la vida. Ésta explora desde la perspectiva estética, ética y sintética, la vida desde el punto de vista del artista. Actualmente esta disciplina centra su estudio en la biotecnología, en una era donde las modificaciones genéticas pueden ocurrir hasta en un laboratorio casero, y en la cual los artistas toman procedimientos...

Las bacterias en la piel: ¿un escudo protector?

Las bacterias en la piel: ¿un escudo protector?

La piel es el órgano más grande de nuestro cuerpo, y es también la protección inicial de nuestro organismo hacia agentes externos. Funciona como una barrera física, sí, pero también como una barrera biológica. ¿Cómo, te preguntas tú? Pues de muchas maneras. El cebo producido por las glándulas cebáceas en la dermis ayuda a mantenerla impermeable. Las células del estrato córneo de la piel, la capa celular más superficial...

El ataque de los vampiros chupa-plantas, Parte 2

En la primera parte de esta historia comenzamos a platicar de un tipo de insectos que para alimentarse succionan a las plantas, causando daños económicos importantes a los cultivos. Hoy tocaré un grupo más de insectos drenadores de vegetales y también brevemente como la ciencia está desarrollando formas nuevas de limitar su impacto

Reseña literaria: "Cells to Civilizations"

¿Existen principios generales detrás de los procesos asociados con lo que denominamos “vida”? El botánico inglés, Enrico Coen, piensa que sí. En su libro Cells to Civilizations (cuyo título podemos traducir como De las células a las civilizaciones) desarrolla la idea de una “receta creativa” que reúne siete principios básicos para unificar procesos biológicos como la evolución...

El ataque de los vampiros chupa-plantas, Parte 1

El ataque de los vampiros chupa-plantas, Parte 1

Ustedes seguro han vivido esta situación: se encuentran en la playa recostados en una hamaca, disfrutando un delicioso coco partido (con vodka o ron, tal vez), maravillados con el atardecer rojo sucediendo ante sus ojos cuando de pronto lo escuchan. Ese conocido agudo zumbido cerca de su oído, intensificándose mientras se acerca una hambrienta hembra de mosquito buscando alimento para madurar sus huevos

¿Tendrán las ratas topo lampiñas el secreto de la vida eterna?

Las ratas topo lampiñas son roedores herbívoros que miden en promedio 8-10 cm de largo, y pesan alrededor de 30 gramos, pero hasta ahí llega lo ordinario en estas criaturas. Son muy diferentes de cualquier cosa que hayas visto. No tienen pelo, y su piel es rosada y arrugada. Tienen largos y protuberantes dientes incisivos y su capacidad visual es extremadamente limitada

¿Qué pasa cuando derrites toneladas de hielo de la Antártica? La gravedad de la superficie del planeta se resiente.

Imagen tomada de la primera nota fuente. La gravedad es menor en las zonas azules y mayor en las rojas. La leyenda dice “Gradiente de gravedad; resolución mejorada a partir de GRACE y GOCE” Hay dos formas de ver la noticia que científicos de la Agencia Espacial Europea difundieron la semana pasada sobre que el adelgazamiento del hielo en la Antártica ha afectado la gravedad de la zona. Uno puede entender que es un avance tecnológico el combinar los datos de dos satélites que miden cambios ligeros en la gravedad de la superficie del planeta, para que sea posible determinar la cantidad de hielo que se ha derretido, o uno puede entender que la noticia es que el derretimiento de ese hielo ha sido tan intensivo que hasta la gravedad se ha visto afectada.

Es innegable que poder medir las variaciones en la intensidad de la gravedad, debidas sobre todo al relieve de la superficie terrestre y a la deformación del planeta por su rotación, es una herramienta muy útil para campos como el de la minería o la oceanografía (como te lo contamos en esta nota). Pero el equipo de científicos a cargo del estudio, coordinado por J. Bouman, del Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut (Instituto Alemán de Investigación en Geodésica), no estaba seguro de que los satélites GRACE y GOCE que han medido las variaciones gravitacionales desde hace varios años,pudieran ser tan precisos como para medir los cambios en la densidad del agua en la Antártica; sin embargo, como lo cuentan en su artículo publicado en la revista Geophysical Research Letters, la combinación de los datos de ambos satélites fue suficientemente precisa.

Por otro lado, surge la pregunta de qué tan grave es ese cambio de gravedad en la Antártica, si satélites en órbita fueron capaces de detectarla. Hay que tomar en cuenta que esas variaciones de gravedad en la superficie del globo son diminutas (no te sentirías más ligero ni más pesado en los diferentes puntos geográficos), pero conocerlas es útil porque puede revelar la naturaleza de lo que está debajo. Mientras más denso sea el suelo debajo, mayor es la masa contenida y por tanto mayor es la intensidad de la fuerza de gravedad. Con gravitómetros suficientemente finos, los científicos pueden detectar incluso cuerpos de agua debajo de la tierra o yacimientos de piedras preciosas. El equipo de Bouman ahora nos dice que con las mediciones gravimétricas también se puede saber qué tanto hielo se ha perdido de la capa que cubre la Antártica.

Un equipo diferente de investigadores, del Instituto Alfred Wegener en Alemania, calculó con datos gravimétricos del satélite Cryosat la cifra de 125 kilómetros cúbicos menos de hielo al año en la Antártica. Y tal vez esa sea la verdadera noticia: que el adelgazamiento del hielo de la Antártica es ahora tan pronunciado que incluso podemos medirlo por sus variaciones en la gravedad de la zona. Pero sin importar cuál sea el dato novedoso, el mero recordatorio de que el hielo de la Antártica se derrite con esa intensidad debería ser capaz de preocuparnos.

Fuentes:

Aquí el artículo original de Bauman y sus colegas | Aquí el artículo del equipo del Instituto Alfred Wegener |Aquí la nota fuente del primer estudio | Aquí la nota fuente del segundo estudio.

 

Bacterias y hongos produciendo mi detergente

No todas las bacterias y hongos causan enfermedades o plagas como a veces se suele creer; con ayuda de la biotecnología y de la ingeniería genética podemos hacer uso de algunas moléculas que ellos utilizan como las enzimas. Pero, ¿qué son las enzimas? Son herramientas que todos los seres vivos producen y que ayudan a que los procesos que tienen lugar dentro de las células se lleven a cabo más rápido, ya sea degradando o sintetizando compuestos que posteriormente serán utilizados. Gracias a la biotecnología, se ha logrado manipular muchas enzimas con el fin de obtener o mejorar productos, como por ejemplo los detergentes. Imaginemos ahora el mecanismo de limpieza de un detergente común. Un detergente es una mezcla de compuestos que facilita la remoción de suciedad en las telas; dado que el agua por sí sola no es capaz de penetrar en las telas con suciedad, al combinarse con el detergente se facilita la absorción en la ropa. Esto es gracias a que los detergentes disminuyen la tensión superficial del agua. Una vez absorbido, el detergente comienza su mecanismo de limpieza gracias a unas estructuras llamadas “micelas”, las cuales son pequeñas cápsulas que atrapan la suciedad liberándola a la superficie.

Las enzimas en los detergentes se utilizan para romper enlaces de biomoléculas como lípidos, carbohidratos y proteínas, causantes de manchas casi imposibles de eliminar. La eficiencia de las enzimas llega a tal alcance que gracias a estos nuevos productos biotecnológicos el eliminar manchas de sangre, aceite y otras que antes condenaban a las prendas a la basura, ahora se ha vuelto una tarea más sencilla y esto gracias a aquellos microorganismos que tanto nos desagradan.

Existe una gran cantidad de bacterias y hongos cuyas enzimas inspiran nuevos productos biotecnológicos, un ejemplo de algunos son las bacterias Bacillus lichenformis y Bacillus amyloliquefaciens, y los hongos Humicola insolens, Aspergillus oryzae y Aspergillus flavus. Todos estos son utilizados en la industria biotecnológica en los detergentes con enzimas.

La Bacillus lichenformis es una bacteria encontrada en forma de espora en el suelo. De ella se obtienen las “amilasas”, específicamente la α-amilasa, que es una enzima que ayuda a degradar residuos de almidones o carbohidratos, como el chocolate o las harinas.

La Bacillus amyloliquefaciens, por otro lado, es una bacteria productora de las enzimas llamadas “proteasas”, las cuales se encargan de romper, con ayuda del agua, los enlaces que unen a las proteínas, removiendo manchas de huevo y sangre, ambos constituidos principalmente por este tipo de macromoléculas. Estas proteasas son también producidas por el hongo Aspergillus flavus (figura 1), causante de enfermedades en humanos; puede ocasionar desde una rinitis alérgica hasta asma crónica severa. Este tipo de hongo forma filamentos o ramificaciones durante su crecimiento, secretando la enzima capaz de descomponer alimentos complejos. Este tipo de enzimas se encargan de romper las proteínas en las moléculas que la constituyen, o sea los aminoácidos, pues así el hongo puede alimentarse fácilmente.

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Figura 1. Aspergillus flavus, hongo que causa enfermedades en humanos, pero cuyas enzimas también han sido útiles para la producción de detergentes. Imagen cortesía del Dr. Libero Ajello , ID #4299.

 

Otras enzimas integradas en los detergentes son las “lipasas”, que ayudan a disolver las manchas de grasas y aceites en la ropa, y son producidas por un hongo filamentoso llamado Humicola. Mediante la biotecnología se logró aislar el gen de la lipasa de este hongo y se transfirió al hongo Aspergillus oryzae, utilizado también en la producción de salsa de soja mediante la fermentación.

Todas estas enzimas son muy eficientes en nuestra ropa hecha de algodón, compuesto en un 91.5% de celulosa, un tipo de carbohidrato complejo que forma las fibras que se entrelazan para crear una tela. Al desgastarse la tela, se exponen cada vez más fibras de algodón al exterior promoviendo la pérdida de color y la apariencia desgastada en la ropa. Actualmente los detergentes que conservan el color en las telas contienen “celulasas” que son extraídas de un hongo llamado Humicola insolens. Estas enzimas están encargadas de degradar la celulosa contenida en las fibras de algodón desgastado, así se pierden los excedentes causantes del color opaco y se restaura el color original de la prenda.

Gracias a la biotecnología podemos manipular bacterias y hongos que en otras circunstancias resultan perjudiciales para nuestra salud y utilizarlas para nuestro beneficio en asuntos de la vida diaria. Estas innovaciones se apoyan en dichos microorganismos para que los procesos industriales se vuelvan amigables con el ambiente, permitiéndonos crear productos biodegradables de uso cotidiano tales como los detergentes.

 

Referencias

Jesús Córdoba López, S. R. (s.f.). Producción de Lipasas de hongos termófilos cultivados en medios líquidos y sólidos. Guadalajara, Jalisco, México.

Jorge Gonzáles-Bacerio, V. R.-M.-M. (2010). Las lipasas: enzimas con potencial para el desarrollo de biocatalizadores inmovilizados por adsorción interfacial. Revista Colombiana de Biotecnología , 12 (1).

Jyoti Vakhlu, A. K. (10 de Agosto de 2005). Yeast Lipases: enzyme purification, biochemical properties and gene cloning. 9(1). Electronic Journal of biotechnology.

Murray, P. (2009). Center for Integrated Fungal Reaserch. Obtenido de AspergillusFlavus.org: http://aspergillusflavus.org/aflavus/

Las enzimas en los jabones para la ropa. Recuperado el 24 de noviembre del 2014 desde http://www.argenbio.org/index.php?action=novedades&note=240

Proteasa. Recuperado el 24 de noviembre del 2014 desde http://www.ecured.cu/index.php/Proteasa

Martínez G., J.F. (2005). Utilización de la α-amilasas en la formulación de detergentes industriales. Tesis doctoral, Departamento de ciencias químicas, Universidad de Granada.

 

Agradecimientos

A la Dra. Yalbi I Balderas-Martínez de la Facultad de Ciencias, UNAM, México, D.F. por la revisión del escrito.

 

Autores

Estudiantes de la Ing. en Biotecnología de la Universidad Politécnica del Estado de Morelos UPEMOR. Por orden alfabético:

Alejandra Naomi Adán Valencia, Sergio A. Chavarría Santibañez, Emmanuel Gómez Corona, Gabriela Hernández Contreras, Oliver Gerardo Moreno Aguilera, Karen Azucena Ruiz Guerrero, Jonathan Sandoval Espinoza.