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Hacia una biblioteca nacional de la vida microscópica

Hacia una biblioteca nacional de la vida microscópica Cien lugares de España se rastrearán en busca de ADN de microorganismos.

JOSÉ MANUEL ABAD LIÑÁN - Granada - 23/01/2008 Fuente: El país

A las bacterias, los hongos y otras variedades microscópicas de vida les aburren los climas estables. En España, el paisaje del norte de las provincias de Almería y Granada parece un erial devastado por los bandeos del termómetro, del frío estepario al calor tórrido.

Pero esa impresión cambia si se echa mano del microscopio. En condiciones climáticas tan extremas, los microorganismos proliferan a gusto. A pesar de su aspecto moroso, estas formas de vida pueden encerrar la clave de futuros teléfonos móviles sensibles a los cambios de temperatura, o la del mecanismo de nuevas enzimas que fabrican biodiésel 10 veces más rápido que las actuales.

"Nuestros colegas iberoamericanos dicen que la mayor biodiversidad del mundo está en sus países, pero eso puede ser cierto sólo para las plantas y los animales. Para los microorganismos, lo mejor son las zonas templadas del planeta, como la nuestra", afirma el biólogo de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) Juan Luis Ramos. Es el coordinador del proyecto El metagenoma de la península Ibérica, el mayor reto español en una ciencia aún reciente, la metagenómica, que extrae y analiza el genoma de todas las especies presentes en un nicho biológico.

La zona citada de Almería y de Granada es sólo uno de los 100 lugares de toda España que se escudriñarán para encontrar microorganismos, en busca de toda la actividad biológica presente. Se esperan encontrar al menos 500 especies nuevas, teniendo en cuenta que sólo se conoce el 1% de los microorganismos existentes. En el proyecto participan también el Instituto de Catálisis (grupo liderado por Manuel Ferrer), el Centro Nacional de Biotecnología (grupo liderado por Víctor de Lorenzo), ambos del CSIC, y empresas como Secugen, especializada en secuenciación genómica.

Los lugares estudiados serán sitios especialmente libres de contaminación, como parques nacionales y naturales, aunque también se van a explorar otros, que han estado contaminados, para perfeccionar técnicas de la llamada biorremediación, la limpieza con métodos biológicos. El grupo de Ramos tiene experiencia en el estudio de la biodiversidad microbiana en el vertido causado por el naufragio del Prestige y ha identificado bacterias con nuevo potencial para tratar vertidos de crudo. Además, se estudiará por primera vez cómo varía la biodiversidad microbiana con la altitud.

La metagenómica rastrea el ADN de todas las formas de vida de un sitio sin dejarse un cabo suelto, por eso algunos se refieren a esta disciplina como la ciencia de la biodiversidad, el mejor modo de conocer la riqueza biológica de un lugar concreto. Para Ramos, "hacer metagenómica de una zona significa llegar a saberlo casi todo de su actividad biológica".

Dicho de otro modo, si el genoma de una especie fuera un libro, el metagenoma serían las obras completas de toda una generación de autores que han convivido en un mismo lugar y una misma época. Siguiendo con la comparación, el rastreo de los 100 puntos del proyecto pretende llegar más allá y crear una "biblioteca nacional de la vida microbiana en España", señala rotundo Ramos. Clones de todas esas especies se mantendrán en el primer Banco Nacional de Metagenómica, donde se agrupará y conservará el ADN metagenómico, que estará disponible a la comunidad científica para el futuro.

Ese volumen enorme de información no asusta a los investigadores; en proyectos anteriores analizaron ya varios millones de pares de bases -los enlaces básicos de las moléculas de ADN- y almacenaron más de 90.000 clones en una librería. Ahora la información se multiplica casi por 100, pero ya se dispone de la tecnología para manejarla. Para este nuevo proyecto, que se ubicará en Granada, cuentan con un presupuesto de 4,5 millones de euros financiados por una acción Consolíder-Ingenio 2010, seleccionada competitivamente.

Cómo sabe una bacteria que hace frío o calor por medio de determinadas proteínas, los llamados termómetros moleculares, es uno de los mecanismos de estos microorganismos con posibles aplicaciones en nanotecnología. Por ejemplo, en los teléfonos móviles, que son muy sensibles a los cambios de temperatura. Y desvelar ese mecanismo intentarán los científicos de este proyecto, que también investigarán enzimas que produzcan hidrógeno en presencia de oxígeno, o útiles para hacer nuevo biodiésel.

Para detectar esas habilidades de los microbios emplearán trampas genéticas: "Son trucos para seleccionar nuevas actividades basados en ensayos muy sencillos de laboratorio, como los acoplados a cambios de color en una reacción", explica Ramos.

Los socios industriales del Metagenoma de la Península Ibérica buscan también identificar nuevos productos que ayuden a sintetizar fármacos neurológicos, además de bacterias con nuevas proteínas que luchen contra los malos olores producidos en la industria.

Biocombustibles con bacterias

Biocombustibles con bacterias

En pleno auge de los biocombustibles, considerados una buena alternativa a los hidrocarburos aunque su explotación no esté exenta de controversias, laboratorios de todo el mundo se afanan por mejorar su calidad y optimizar sus procesos productivos. La última idea viene de California, de mano de unos científicos que afirman obtener alcoholes superiores a partir de la glucosa utilizando en el proceso una bacteria, la Escherichia coli, modificada genéticamente.

"En comparación con el biocombustible tradicional, el etanol, los alcoholes superiores ofrecen ventajas como sustitutos de la gasolina por su alta densidad energética y baja higroscopicidad [absorción de humedad, lo que dificulta su almacenamiento y distribución]", afirman en la revista Nature Shota Atsumi, Taizo Hanai y James C. Liao, todos ellos de la Universidad de California en Los Ángeles. "Pero estos alcoholes superiores no pueden ser sintetizados de manera económica utilizando microorganismos naturales".

Con ingeniería genética en la E.coli estos científicos afirman haber obtenido una buena producción de isobutanol a partir de glucosa. Además, sugieren que esta idea para pasar a los biocombustibles de nueva generación se puede hacer realidad fácilmente con otros microorganismos, como Saccharomyces cerevisiae.

El experimento que han hecho consiste en modificar los mecanismos metabólicos de la E. coli para incrementar la producción del ácido 2-Keto, un compuesto esencial en el proceso de biosíntesis del alcohol deseado.

Por otra parte, la revista Science da a conocer un estudio encargado por el Gobierno suizo que compara 26 diferentes biocombustibles con la gasolina, el diesel y el gas natural desde el punto de vista de las emisiones de gases de efecto invernadero y de su impacto medioambiental. El estudio afirma que, aunque muchos biocombustibles (21 de 26) reducen sustancialmente las emisiones en comparación con la gasolina, casi la mitad de los analizados (12 de 26), incluido el etanol de maíz y de caña de azúcar, o los diésel de soja y de aceite de palma, tienen mayores costes ambientales que los combustibles fósiles. Los mejores son los biocombustibles producidos a partir de productos residuales y el etanol de hierba o de madera. La conclusión es que los gobiernos deben ser más selectivos al incentivar los biocombustibles.

EE UU autoriza la venta de animales clonados para el consumo humano

La Administración de Fármacos y alimentos del país no encuentra pruebas que sustenten las preocupaciones sobre el riesgo de tomar estos alimentos por lo que no exigirá que se pongan etiquetas que adviertan del origen EFE - Washington - 15/01/2008

En Estados Unidos hay unos 100 millones de bovinos y ovinos, de los cuales sólo 570 son animales clonados que han dado un total de 30 crías. Entre los 9 millones de vacas lecheras hay solo 24 clonadas, sin cría, y entre los 60 millones de porcinos hay ocho animales clonados, sin cría.

Leer mas: (EL Pais): 

 

El poder del bioetanol (General Motors)

Saab (perteneciente al grupo General Motors) cuenta con la gama que se dice es la más completa de toda Europa en vehículos alimentados por bioetanol E85 y que también pueden usar gasolina sin plomo. Ha destacado en los últimos años por lanzar una gama de vehículos llamada BioPower alimentados con etanol. Es única en el mercado y está compuesta por 16 modelos diferentes, todos ellos preparados para funcionar con el combustible bioetanol E85. El E85 tiene un 15% de gasolina sin plomo y el resto se produce a partir de cereales, caña de azúcar o maíz.

Este combustible es un carburante que globalmente añade menos dióxido de carbono a la atmósfera y que disminuye la dependencia del petróleo. El etano es  una alternativa muy interesante cuando su uso se extienda y la tecnología permita obtenerlo sin utilizar cultivos agrícolas como materia prima. Actualmente el E85 está a la venta en 3 estaciones de servicio en el País Vasco, gracias a una iniciativa de su Gobierno.

http://www.lavanguardia.es/lv24h/20080114/53427271444.html Fuente: la Vanguardia  

Chinchilla (Albacete), Ciudad del Hidrógeno

Chinchilla (Albacete), Ciudad del Hidrógeno

Las aldeas bioclimáticas de Chinchilla . Para resumir en qué consiste este entorno urbano basado en la autoduficiencia energética y el hidrógeno (a semejanza del H2PIA danés):

Las viviendas están organizadas en aldeas, que dispondrán de sistemas de gestión autosuficiente en producción de energía, huertos urbanos, viviendas y lugares de trabajo. El barrio utilizará por primera vez en Europa, de forma experimental, una microrred de hidrógeno para entornos domésticos.

El transporte, también utilizará el hidrógeno. Lo del paraíso lo decía por los huertos urbanos y tener el trabajo cerca de casa, viviendas de poca altura, sin aglomeraciones, etc.

El proyecto de "ciudad del hidrogeno" del arquitecto Vicente Guallart va en camino de convertirse en una realidat.

Esta ciutat estaria ubicada cerca de la estación de Chinchilla, en Albacete. En la llista de inversors de aquest "innovador" proyecto, que ha de recibir el soport político  figura la promotora Promhogar.  El projecte está diseñado para dar lugar a  10.000 residentes, y cuenta con 3.000 puestos  de trabajo incuidas las mas de 100.000 hectàrees destinadas a la implantación de suelo terciario y tejido industrial.

El nuevo barrio, que albergará 2.800 viviendas, gestionará y producirá energia de forma autosuficiente. Cada edificio  serça capaz de generar hidrogen de forma limpia y estará conectado a una red local. Además  la energia sobrante podrá compartirse. El barrio también tendrá un sistema de transporte propio que utilitzarà hidrogen, y se construirá una hidrogenera en la autovia A-31 (la primera hidrogenera pública del estado español). Una intranet conectarà todas les viviendas del barrio, permietiendo que los ciudadanos se comuniquen i y organicen a partir de la web del barrio. 

Se trata de un proyecto pionero que engloba sostenibidad, disseño y nuevas  tecnologias.

Arquitectos como Ben van Berkel, Yung Ho Chang o Shigeru Bahn, intervendrá en este fantástico proyecto, que tiene asignado un presupuesto de 356 millones de euros.


Fuente: Diariometro y ACH2

Nueva variedad de Amapola transgénica, produce compuestos Antitumorales

"Un equipo de investigadores de la CSIRO Plant Industry de Camberra (Australia) ha desarrollado una amapola manipulada genéticamente que produce componentes antitumorales y contra la malaria, según publica la revista Nature Biotechnology en su versión digital (Fuente: Europa Press")

Este grupo de científicos han conseguido que su variedad de amapola produzca reticulina, un precursor de muchos medicamentos contra el cáncer y la malaria, utilizando como base otra amapola transgénica. La Papaver somniferum, nombre con que fue bautizada, fue creada por los mismos investigadores a través de la modificación genética de la amapola opiácea común.

El resultado de los experimentos fue una nueva especie de amapola que no fabricaba morfina ni codeína. Los científicos utilizaron una técnica conocida como "silenciación del RNA", en la que el ácido ribonucleico o RNA se encarga de desconectar el funcionamiento en la amapola de los genes que ponen en marcha la producción de los opiáceos. A través de este método eliminaron en la Papaver somniferum el último paso de la cadena biosintética encargada de la formación de morfina y codeína. La planta se modificó entonces genéticamente para que en vez de producir estos opiáceos generara el alcaloide reticulina.

Con este descubrimiento los científicos afirman que la técnica de silenciar los genes en la producción de opiáceos puede conducir con éxito al desarrollo de sustancias químicas de interés farmacológico a través de su cultivo en plantas.

La biotecnología vuelve a la granja

La biotecnología vuelve a la granja

En el 'pharming', plantas y animales transgénicos producen medicamentos a escala industrial

 

Una farmacia de carne y hueso, o con tallos y hojas. Algunas aplicaciones de la biotecnología la están haciendo ya realidad. El pharming (de farming, cultivo o crianza, y pharmacy, farmacia) permite producir medicamentos y otros productos sanitarios modificando genéticamente plantas y animales. La biotecnología de vanguardia ha puesto la mira en el campo y la granja. Al fin y al cabo, sus primeras aplicaciones vieron la luz en ese entorno: el pan, el queso, el vino o la cerveza son en realidad fruto de desarrollos intuitivos de la biotecnología en la antigüedad.

Un tercio de las 300 instituciones dedicadas al 'pharming' está en Europa

Un gran reto es la separación de la producción agrícola y ganadera tradicional

Los expertos aseguran que el pharming resulta muy rentable. Veinte cabras bastan para producir el medicamento necesario en toda Suramérica para tratar un tipo de cáncer. También ofrece resultados paradójicos: el tabaco fue, en 1998, la primera planta con la que se consiguió generar un producto de aplicación sanitaria, la inmunoglobulina A secretora, una potente arma inmunitaria.

El pharming suele suponer un avance tecnológico respecto a tecnologías actuales. "Al fabricar algunas vacunas hoy día uno puede observar tecnologías muy primitivas. La vacuna contra la gripe se fabricaba dentro de huevos de gallina. Y cada huevo se tenía que rotar, a mano, varias veces al día. Cuando algunos huevos acabaron infectados con salmonela, se tuvo que tirar la producción completa. ¿El resultado? Ese año faltó vacuna en todo el mundo", explica Juan Enríquez Cabot, presidente de Biotechonomy, una consultora en biotecnología de Boston, y fundador y director del proyecto de Ciencias de la Vida de la Escuela de Negocios de Harvard.

"Nos permite, rápida y eficazmente, producir medicinas, vacunas, o incluso materiales químicos y energéticos de alto valor", señala el experto mexicano, para quien esta aplicación es también una manifestación clara de un cambio cultural a gran escala: "Es un indicador más de que nos encontramos en un periodo de transición que nos lleva de escribir en código digital -unos y ceros, como hemos hecho en las tres últimas décadas- a escribir en código de vida". Se trata de programar el código genético de bacterias, plantas y animales para distintos propósitos.

Ahora, además, el pharming y en general la biotecnología cuentan con la bendición de los analistas económicos. El informe BIO4EU, consecuencias, oportunidades y desafíos de la biotecnología moderna para Europa, elaborado por la Comisión Europea (CE) a instancias del Parlamento, desvela en sus 145 páginas que la producción y el uso de la biotecnología suponen ya un 1,69% del valor añadido de la economía de la Unión, un porcentaje similar al del conjunto del sector agrícola. Las ventas de productos biofarmacéuticos han pasado de 1.750 a 11.340 millones de euros en los últimos 10 años.

Tres investigadores del Instituto de Prospectiva Tecnológica del Centro Común de Investigación de la CE (en Sevilla) -Emilio Rodríguez Cerezo, Manuel Gómez Barbero e Ilías Papatryfon- han contribuido a la elaboración de este informe y de otros estudios. De todas las aplicaciones de la biotecnología, la medicina y la salud aparecen como las más prometedoras. No sólo ofrece tratamientos y diagnósticos efectivos, sino también mejores y, en algunos casos, únicos. El informe aporta también argumentos medioambientales: el empleo de biotecnología contribuye a reducir el uso de agua y energía y las emisiones de CO

2.

Rodríguez Cerezo calcula que hay más de 300 compañías, universidades y centros de investigación dedicados al pharming en todo el mundo, un tercio de ellos en Europa. "Actualmente se desarrollan ensayos clínicos para producir anticuerpos que prevengan enfermedades tan diferentes como la caries, el linfoma no-Hodgkin, el resfriado, o para combatir el virus sincitial respiratorio, el patógeno respiratorio más común en niños de corta edad. También tiene aplicaciones en vacunas, aunque esto no significa que podamos pensar en inmunizarnos comiendo", señala este ingeniero agrónomo.

Además, parece que esta aplicación sale más barata: al menos, la inversión inicial necesaria para comenzar la producción es menor que con otros métodos. "Producir una proteína recombinante por el método tradicional -por ejemplo, empleando células de mamíferos- cuesta unos 225 euros por gramo, 3.000 veces más que si empleamos plantas transgénicas". La espectacularidad de las cifras parece moneda corriente entre los analistas de esta técnica: "La producción de una vacuna con antígenos contra la hepatitis B que requiere China en un año se puede producir en aproximadamente 16 hectáreas de terrenos de cultivo".

El economista Gómez Barbero estima que, al igual que en otras aplicaciones de los transgénicos, uno de los grandes retos que tiene planteados el pharming radica "en su segregación de la producción agrícola y ganadera tradicional". Y es que la mezcla de semillas o la polinización cruzada en plantas, o el cruce de un animal productor con otro que no lo sea, podrían provocar que derivados del pharming entrasen en la cadena de producción alimentaria fortuitamente. Las implicaciones económicas serían considerables para la industria alimentaria, pues el mercado rechazaría esos alimentos y habría que desecharlos.

En comparación con el vegetal, al pharming animal se dedican menos empresas: apenas existen cinco europeas, de unas 15 en todo el mundo, aunque Papatryfon cree que el número aumentará en los próximos años. De cinco a 10 productos se encuentran en la fase de ensayo clínico previa a la aprobación. El primer producto obtenido de un animal aprobado por la Agencia Europea del Medicamento (EMEA) ha sido ATryn®, de la empresa estadounidense GTC Biotherapeutics, una proteína que ayuda a controlar la coagulación de la sangre y que producen las cabras. En EE UU, esa misma compañía está diseñando otros medicamentos para la hemofilia y el cáncer.

En Europa, "existen otros productos en un estado avanzado de desarrollo, como Rhucin®, para evitar los ataques del angioedema hereditario

[una enfermedad grave que causa inflamación respiratoria y digestiva generalizada], y que se produce en la leche de conejas transgénicas. O la lactoferina humana, que se puede usar como suplemento alimentario y que es producida por vacas", señala el biólogo griego.

Como en otras aplicaciones médicas, la cuestión es cuándo podrán beneficiarse los enfermos de este avance. Papatryfon estima que pueden estar en el mercado dentro de cinco años.

Plantas resistentes a la sequía

Dos potentes multinacionales, la biotecnológica Monsanto y la química BASF, han alcanzado un acuerdo de colaboración para el desarrollo y la comercialización de plantas transgénicas más resistentes a la sequía. El acuerdo compromete a las compañías a aportar conjuntamente 1.200 millones de euros dedicados en parte al desarrollo de nuevas variedades genéticas de maíz, soja, algodón y colza. Además, se unirán los proyectos desarrollados por ambas compañías hasta el momento. Monsanto ya ha producido dos generaciones de maíz tolerante a la sequía. La primera se encuentra en el tercer año de ensayo de campo y ha demostrado, según la empresa, mejorar en un 23% el rendimiento de las cosechas.

El director de biotecnología de la multinacional en España, Carlos Vicente, ha señalado a este periódico que la agricultura española afectada por la sequía se vería "muy beneficiada" con el desarrollo de estos nuevos cultivos. "Como en todo proceso de investigación, una vez desarrollada la tecnología de base hay una fase de adaptación a diferentes necesidades o zonas concretas según sus condiciones agroclimáticas", añadió Vicente, para quien ese proceso se realizará en España "mediante ensayos de campo".

Se espera que el primer producto fruto del nuevo acuerdo salga al mercado en la primera mitad de la próxima década.

 

Fuente: El PAIS: JOSÉ MANUEL ABAD LIÑÁN - Madrid - 20/06/2007
Foto:

Cabras de GTC Biotherapeutics- GTC