Soluciones de antaño para problemas del presente: Biomimética (Los Investigadores Escriben)

Ana Laura Sánchez Méndez

Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Cuernavaca

Premio ACMor-La Unión 2016 al Ensayo Científico Juvenil

Presentación. Ana Laura Sánchez es la ganadora a nivel medio superior con este ensayo del certamen que organizan la Academia de Ciencias de Morelos y el diario La Unión de Morelos para distinguir a jóvenes estudiantes interesados en la divulgación científica. Ana Laura cursa actualmente el sexto semestre de Preparatoria en el Tecnológico de Monterrey Campus Cuernavaca y está interesada en las ciencias duras, la robótica, la biotecnología  y los idiomas. Fue asesorada por el doctor Benjamín Hernández Campuzano. A continuación se reproduce el ensayo con el que fue declarada vencedora por el jurado. Agustín López Munguía.

“Mientras nuestro mundo más se parezca y funcione como el mundo natural, más seremos aceptados en este hogar que es de nosotros, pero no sólo de nosotros” (Benyus J., 1997).

Actualmente vivimos en un mundo que se desarrolla y evoluciona de manera acelerada, y nuestro estilo de vida se encuentra en un estado de constante adaptación. La tecnología, con sus avances, siempre ha velado por satisfacer las nuevas necesidades y vacíos del mundo moderno. Encontrar un balance perfecto entre eficiencia y sostenibilidad es, en mi opinión, el objetivo último y más difícil de la ciencia en nuestro siglo. Una solución tal podría pensarse como inalcanzable, inaudita, no obstante ¿qué pasaría si tan sólo fuese cuestión de abrir los ojos a una ciencia más consciente? Quizá la respuesta ha estado presente todo este tiempo.

Una ciencia consciente

A través de los últimos años, se han introducido al mundo científico innumerables ramas que prometen ser factor significativo en el desarrollo tecnológico actual. La biomimética, también conocida como biomímesis (del griego bio, vida, y mesis, imitar), es una de ellas; un área que amenaza, me atrevo a decir, en convertirse en el ansiado equilibrio entre efectividad y preservación ambiental. Como su nombre lo indica, este campo tiene su principio básico en imitar a la naturaleza. Busca entre los pequeños recovecos y misterios de la vida para así rescatar respuestas, muchas de estas correspondientes a problemáticas que se han escudriñado por décadas. 

Janine Benyus, escritora en ciencias naturales y autora de seis libros sobre biomimética, menciona que “los organismos naturales han logrado hacer todo lo que queremos sin consumir combustibles fósiles, contaminar el ambiente o hipotecar el futuro”.  Un hecho bastante coherente considerando que la Tierra ha sobrevivido por sí misma casi cuatro billones de años. Esto, gracias a los procesos eficientes que poseen las plantas, y a las estructuras  sólidas de los insectos, y al hecho de que cada especie posee características específicas que le permiten adaptarse perfectamente y aseguran su supervivencia. Además cabe mencionar, que toda forma de vida, en esencia, funciona a base de tan sólo cinco polímeros. Desde la estructura y el color, la naturaleza es capaz de construirse de pies a cabeza con una precisa selección de elementos de la tabla periódica.

Nosotros, por otro lado, utilizamos todos los elementos, incluyendo los radioactivos; aunque hemos fabricado estructuras muy complejas de materiales pesados y resistentes, ninguna es tan concisa y eficaz como aquellas del medio natural. Y con eficacia me refiero realmente a la utilización de la mínima cantidad de material o reactivos para obtener el mayor beneficio. ¿Por qué para producir energía usamos grandes cantidades de gas natural? ¿Por qué las plantas utilizan unos cuantos elementos como oxígeno y minerales? Después de todo no simplemente se trata de qué tan “ecológica” sea la tecnología, sino de qué tan bien esté adaptada a la vida en la Tierra. De ahí que la biomimética aspire, precisamente, a redimir las características específicas en las especies e involucrarlas a la vida diaria, a los avances científicos e innovaciones.  Básicamente, se trata de tener una incógnita, buscar organismos o comunidades que hayan resuelto instintivamente el problema, y estudiar a fondo los más pequeños detalles hasta obtener el máximo de conocimiento para aplicarlo a la forma en que producimos alimentos, creamos materiales, curamos enfermedades, generamos energía… y más.

Simulando la forma

De acuerdo al primer libro de Benyus “Biomimicry: Innovation inspired by nature”, existen tres tipos de biomímesis. La primera, consiste en imitar la forma. Anthony Brennan, un científico en materiales de la Universidad de Florida en Gainesville, buscaba un material al cual las algas encontraran difícil sostenerse. Tras numerosos intentos decepcionantes, Brennan comenzó a observar la vida marina, y le fue inevitable notar cómo las ballenas fácilmente se impregnaban de algas, mientras que los tiburones se mantenían salubres. Fue ahí donde inquirió que debía existir una clave determinante: la piel. Resulta que la piel del tiburón está formada por un patrón específico de microscópicos bultos en las escamas. Esta estructura evita que las algas, gérmenes y bacterias puedan adherirse a la superficie, manteniendo al tiburón libre de microbios. Con este descubrimiento, en 2007 Brennan fundó la empresa Sharklet Technologies, la cual trabaja actualmente para incluir la textura de piel de tiburón en el material médico. Esto no sólo incrementa la salubridad en el instrumental, si no que evita el atacar a bacterias que provocan enfermedades en humanos (como el común Staphylococcus aereus) con antibióticos que puedan volverlo resistente, y por ende, más complicado de combatir.

Imitar a un ecosistema

Otra clase de biomímesis es la imitación a nivel ecosistema. Crear una ciudad inspirada en una colonia de termitas, es un excelente ejemplo. Las guaridas de estos brillantes insectos están construidas de manera tal, que la temperatura en el entorno puede variar interminablemente mientras que en el interior del nido se conserva el calor perfecto para la supervivencia de sus residentes (30.5°C, para ser exactos). El arquitecto Mick Pearce se interesó inmensamente por las chimeneas y túneles refrigerantes en los termiteros, e inmediatamente se planteó la posibilidad de crear edificios que tuviesen aquellas propiedades para conservar el calor. Efectivamente, aplicó lo aprendido en la construcción del centro comercial Eastgate Centre en Harare, Zimbabue, una edificación de 31,000 metros cuadrados que utiliza 90 por ciento menos energía para enfriarse o calentarse que cualquier otra construcción de esa magnitud. Llevando esta tecnología a una escala mayor, se podría pensar en una ciudad que además de ahorrar energía, aprovecharía dos veces más el espacio y los materiales de edificación.  O inclusive, me atrevería a investigar, para zonas donde el ambiente no propicia correctamente el cultivo de ciertas especies vegetales, se podría pensar en la estructuración de un invernadero basado en los nidos de termita, de forma que se genere una temperatura adecuada para el cultivo.

Repetir procesos

Por último, tenemos la biomimética que copia un proceso. Siendo el cambio climático uno de los mayores problemas del siglo XXI, el dióxido de carbono es, inevitablemente, visto como un veneno dentro de la realidad actual. El incremento en las emisiones de CO2 es causante de, entre otras cosas,  la erosión y salinización en áreas costeras,  incremento en los fenómenos meteorológicos extremos y además la propagación de enfermedades infecciosas. Sin embargo, si se ha degradado el valor de este compuesto y se ha convertido en perjudicial, es como consecuencia de la mayoría de las actividades humanas e industriales y de un descuido en las emisiones. Para los corales, por otra parte, no se trata de un tóxico, sino la base para cimentar su resistente exoesqueleto.  Los corales absorben dióxido de carbono y minerales para posteriormente secretar carbonato de calcio, un material increíblemente resistente que además no resulta riesgoso para el ambiente. Un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford vieron en esto una oportunidad para encontrar un uso a la dañina acumulación de dióxido de carbono, e idearon un proceso para transformar el CO2 en el aire a carbonato de calcio, justo como el coral fabrica el cemento marino. Así, sustituyen el cemento común, que además de ser relativamente poco duradero, emite al ambiente cerca de una tonelada de dióxido de carbono por cada tonelada producida: un proceso muy poco eficaz.

La cúspide de la biomímesis

Estos modelos muestran  que la naturaleza guarda secretos, muchos más de los que podemos imaginar. Si tan sólo observamos un poco, podemos encontrar cosas impresionantes. La fotosíntesis resulta ser otro aspecto ciertamente relevante, por no decir que incluso la cúspide de la biomímesis. 

El proceso de fotosíntesis es el más eficiente en producción de energía hasta ahora conocido, y resulta ser muy similar a la manera en que nuestros ojos perciben imágenes. Cuando un fotón de luz es captado, se activan los receptores conos y bastones del ojo, los cuales transforman la luminosidad en actividad eléctrica por medio del nervio óptico. Las plantas, por su parte, reciben la luz a través de los cloroplastos, o bien orgánulos vegetales, que producen Adenosín Trifosfato (ATP), es decir, energía. A lo largo de todo el proceso, fase luminosa y fase diurna, no se genera desperdicio alguno de reactivos, y además de abastecerse la planta a sí misma para llevar a cabo todo el procedimiento, la generación de energía no es precisamente pobre. Por lo tanto, reproducir de manera sintética la fotosíntesis, abriría las puertas a la utilización de energía completamente limpia y sostenible.  Aunque resulta una idea bastante prematura, ya hace un par de años en el Jorgensen Laboratory de Caltech en California, un grupo de más de ochenta científicos investigaba la construcción de una hoja sintética compuesta con metales como silicio, niquel y hierro, que además tuviera la capacidad de absorción de luz solar y producción de ATP. Otro invento cercano es obra del Profesor Michael Graetzel y el Doctor Brian O’Regan del Colegio Politécnico Federal de Lausanne (EPFL) en Suiza. Ellos crearon  un tipo nuevo de celdas solares con un fuerte principio en la imitación fotosintética. Las denominaron  “Dye Sensitized Solar Cells” (DSSC), y funcionan al absorber protones de luz que a su vez excitan los electrones de una base de dióxido de titanio (parecido a la forma en que funcionan los cloroplastos en una hoja) que como último paso se convierten en electricidad.  En 2011, Texas Instruments declaró estas celdas como los mejores módulos fotovoltaicos para interiores.

Aunque esto resulta en un avance significativo en cuanto a emular el proceso por el cual las plantas producen energía, al final acaba siendo algo similar a una celda solar. Lo interesante sería lograr la creación de un sistema que replicara la fotosíntesis de manera parcial o totalmente sintética. Ello poseería implicaciones más allá del simple avance tecnológico. Por un lado, la energía eléctrica tendría mayor alcance de poblaciones, trayendo como consecuencia directa un incremento en la calidad de vida. Para ejemplificar, en 2012 en Mozambique, según la Agencia Internacional de Energía (AIE), tan sólo el 20.2% de la población tenía acceso a la electricidad, y en el Congo solamente el 16.4 por ciento. Al satisfacer las necesidades básicas de la mayoría de la población, se impacta abiertamente en otros ámbitos como son la educación y la productividad. Sin mencionar que, al eliminar la necesidad de petróleo, se alcanzaría una  independencia energética y económica. A pesar de llegar a parecer un hecho bastante descabellado, no me permito negar que en un futuro pudiera convertirse en una realidad.  Supone un trabajo de años, no obstante, como bien menciona Graetzel, “la evolución de las plantas tomó millones de años para desarrollar un proceso de fotosíntesis eficiente; crear un sistema de fotosíntesis sintética requiere de muchos años de investigación, desarrollo e innovación”.

Biomimética para el futuro

La humanidad y su medio ambiente han evolucionado, en gran parte debido y gracias a la ciencia.  Resultaría injusto atribuir a la ciencia sólo los aspectos negativos y desastres, cuando verdaderamente el mundo moderno no sería tal como hoy lo conocemos, de no ser por los innumerables avances tecnológicos que se han desarrollado a lo largo de los años.  No obstante, y como consecuencia a este mismo avance, las necesidades tanto de la raza humana como del planeta han cambiado. Es por ello que se requiere de una nueva ciencia, una rama que se incline por hacer sus procesos más parecidos a su equivalente en el medio natural; a no disociarse de él, y que sirva como complemento a los conocimientos hasta hoy en día adquiridos.

Vivimos en un orbe de avance rápido. Como seres humanos, nos hemos absorbido tanto dentro de nuestros propios conocimientos, buscando tan arduamente las respuestas ansiadas, que a veces hemos olvidado mirar en torno nuestro para darnos cuenta que siempre han estado ahí. La biomímesis es la rama científica que, por vez primera, en lugar de indagar acerca de la naturaleza, busca aprender de ella y rescatar sus secretos. Secretos que encapsulan soluciones para nuestro presente, porque, realmente, no somos los primeros en habitar la Tierra. Millones de organismos existieron antes que nosotros, y ellos por sí mismos lograron sobrevivir; es de esperarse que haya mucho que tengamos  que aprender de ellos. No se necesitan químicos de estructura  sofisticada para detener bacterias, ni una mezcla que contenga metales pesados para crear un material resistente; no se requiere explotar hasta agotar los recursos del planeta, ni mucho menos comprometer nuestro futuro tan sólo para darnos comodidad y lujos en el día a día. Es momento de detenernos, abrir los ojos y percibir, de una vez,  el verdadero valor y belleza de lo que nos rodea. La naturaleza sólo utiliza la energía que necesita, recicla hasta la más mínima cantidad de reactivos, premia la cooperación entre organismos, tiene su base en la diversidad. Es nuestro deber elegir, como seres humanos que coexisten en esta Tierra, si la menospreciamos y destruimos tan sólo para vivir en ella, o aprovechamos su conocimiento innato y aprendemos a vivir, finalmente, como parte de ella.

Bibliografía

Janine M. Benyus. (1997). Echoing Nature: Why Biomimicry now?. En Biomimicry: Innovation Inspired by Nature (301). E.E.U.U: Perennial.

Janine Benyus. 28 de Noviembre, 2016 de Biomimicry Institute. Sitio Web: https://biomimicry.org/janine-benyus/

Vanderbilt, T. (Septiembre, 2012) How Biomimicry its Inspiring Human Innovation. 28 de Noviembre, 2016 de Smithsonian. Sitio web: http://www.smithsonianmag.com/science-nature/how-biomimicry-is-inspiring-human-innovation-17924040/

Gunther, S. (Octubre 06, 2016). 8 amazing examples of biomimicry.  27 de Noviembre, 2016 de Mother Nature Network. Sitio web: http://www.mnn.com/earth-matters/wilderness-resources/photos/7-amazing-examples-of-biomimicry/copying-mother-nature

Innovation Inspired by Nature: Biomimicry. 29 de Noviembre, 2016. http://www.naturaledgeproject.net/documents/biomimicry_000.pdf

Landhuis, E. (Octubre 03, 2014). Repelling germs with “Sharkskin”. 29 de Noviembre, 2016 de Science News for Students. Sitio web: https://www.sciencenewsforstudents.org/article/repelling-germs-%E2%80%98sharkskin%E2%80%99

Frers, C. El dióxido de carbono y su efecto en el cambio climático. 30 de Noviembre, 2016 de Ecojoven. Sitio web: http://www.ecojoven.com/seis/10/co2.html

Melnhold, B. (Diciembre 15, 2011). Brilliant Cement Making Technology Mimics Coral While Removing CO2 From the Atmosphere. 30 de Noviembre, 2016 de Inhabitat. Sitio web: http://inhabitat.com/brilliant-cement-making-technology-mimics-coral-while-removing-co2-from-the-atmosphere/

GCell. Dye Sensitized Solar Cells. 03 de Octubre, 2016, de GCell by G24 Power. Sitio web:   http://gcell.com/dye-sensitized-solar-cells

(2012). Acceso a la electricidad (% de población). 22 de Noviembre, 2016 de Banco Mundial. Sitio web: http://datos.bancomundial.org/indicador/EG.ELC.ACCS.ZS

Eddie Nahúm Armendáriz Míreles,Pablo César Carbo Vela,Constantin Alberto Hernández Bocanegra,Juan López Hernández,Enrique Martínez Peña,Enrique Rocha Rangel,José Amparo Rodríguez García. (2014). Diseño y captación de energía. En Ingeniería Bioinspirada (95-96). México: mniaScience.

 

Fuente: Academia de Ciencias de Morelos

Bacterias para la sustentabilidad (Los investigadores escriben)

Luis David Alcaraz, UNAM

Mariana Peimbert, UAM

Las bacterias son clave en el ambiente, comenzando por la importancia de las mismas interacciones entre ellas, hasta el hecho de que sean las responsables de los ciclos biogeoquímicos del planeta. El estudio de la diversidad microbiológica, mediante herramientas genómicas, nos permite identificar genes clave involucrados en interacciones biológicas, como lo son el comensalismo, simbiosis y patogénesis. Las reservas de microorganismos (bacteria y archaea) en el suelo son enormes. Se estima que por un gramo de suelo podemos encontrar 1011 microorganismos, que pueden ser clasificados entre 30 mil hasta 104 especies, lo que hace del suelo uno de los ecosistemas conocidos más biodiverso.

El estudio de las bacterias se ha auxiliado de las nuevas tecnologías de secuenciación masiva de ADN, que junto con la libertad de no depender exclusivamente de cepas cultivables ha permitido tratar de entender a las comunidades bacterianas a través de sus genes. Gracias al desarrollo de herramientas tecnológicas y analíticas para los metagenomas, ahora es común hacer estudios de microbiomas. Este concepto se refiere a la comunidad microbiana asociada a un organismo y sus elementos genéticos e interacciones que tiene repercusiones en la salud y productividad de sus hospederos.

Los microorganismos desempeñan un papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos de nutrientes y materia orgánica, mejoran el desempeño de las plantas y mantienen la calidad del suelo, atributos clave para la sustentabilidad de los agroecosistemas.

Biodiversidad de las bacterias y su importancia

El microbioma de la raíz de una planta se compone del total de la comunidad bacteriana asociada con las raíces. Los elementos genéticos de las bacterias y las interacciones entre la planta y los microorganismos tienen repercusiones en la salud de la planta y su productividad. Con lo que conocemos ahora, parece que el suelo y su microbioma son la principal fuente de la comunidad microbiana que coloniza la planta, aunque su genotipo particular también juega un papel al dejarse colonizar solo por ciertos microorganismos. En nuestro laboratorio estamos evaluando tanto distintos suelos y plantas para probar las principales variables que estructuran una comunidad de microorganismos, así como en la productividad y salud de la planta hospedera.

Se sabe que los microorganismos son esenciales para el funcionamiento de los ecosistemas; para el caso de las plantas se ha llegado a proponer que una parte sustantiva de la diversidad vegetal está condicionada a los microbios del suelo, que son los que dirigen la diversidad y productividad de los ecosistemas terrestres.

Además estamos en busca de comunidades de microorganismos que repercutan positivamente en las plantas (mayor talla o más frutos). A largo plazo nos gustaría generar comunidades sintéticas, guiadas por el conocimiento de los muestreos y los experimentos, para ser inoculadas como biofertilizantes, reducir la incorporación de agentes químicos y que el ciclado de nutrientes sea dominado por microorganismos. El estudio de los microbiomas de plantas tiene impactos importantes ante escenarios de cambio climático y seguridad alimentaria, los microorganismos pueden jugar un papel importante en mantener el rendimiento, calidad y continuidad en la producción agrícola.

Reducción de desastres y biorremediación

La minería es una actividad inseparable de las sociedades modernas. En nuestro país se tiene estimado que ésta siga al alza por los siguientes años, al ser una importante fuente de ingresos. En el norte del territorio nacional, en los estados de Sonora, Chihuahua, Zacatecas y Coahuila, se concentra más de la mitad de la actividad minera de México. Por el carácter extractivo de la minería abierta no resulta una actividad ambientalmente sustentable y se hacen afectaciones sustantivas del paisaje. Posterior a la extracción de los minerales de interés se generan desechos conocidos de forma general como jales mineros, que se caracterizan por tener altas concentraciones de metales pesados, sales, pH ácido y bajo contenido de materia orgánica, cuando se encuentran en zonas áridas, muestran intensos procesos de erosión que representan un riesgo ambiental y de salud pública.

La serie de estrategias para la mitigación del daño se conocen como biorremediación, para la que se utilizan microorganismos y plantas en la remediación de ambientes contaminados; cuando se combinan ambos tipos de organismos se denomina fitorremediación, que puede ser por fitoextracción o por fitoestabilización.

Los microorganismos tienen relevancia determinante en la fitoestabilización, en múltiples procesos: promoción del crecimiento vegetal, la inmovilización de los metales mediante proteínas especializadas como las metalotioneínas, precipitación reductora, producción de moléculas quelantes, biosorción, entre otros. El éxito de la fitoestabilización depende de la interacción de la planta con sus microorganismos, ya que los microbios fomentan el crecimiento vegetal, ciclan nutrientes y estabilizan a los metales, mientras que las plantas proporcionan a las bacterias fuentes de carbono que son inexistentes de otra forma. El estudio de los microbiomas de plantas capaces de sobrevivir en jales mineros abre las puertas a estrategias de fitoestabilización, que en nuestro país son urgentes.

Monitoreo ambiental genómico

En el caso particular de los microorganismos, los datos genómicos tienen un gran potencial para monitorear al medio ambiente; éstos responden de forma rápida y sensible ante las perturbaciones cambiando la expresión de sus genes y modificando su tasa de reproducción, lo que lleva a un cambio de abundancia de cada especie en la comunidad; al mismo tiempo los microorganismos poseen la capacidad de ser resilientes, es decir, resistir perturbaciones (incendios, inundaciones, derrames químicos, etcétera) y en muchos casos regenerarse.

Si bien los microorganismos pueden ser resilientes, las perturbaciones ambientales se medirían por cambios en sus frecuencias en la comunidad; dichas frecuencias se pueden monitorear indirectamente mediante la abundancia de genes marcadores. En algunos lugares han surgido estrategias de monitoreo de la diversidad a largo plazo, la novedad es incorporar datos genómicos de los microorganismos. Con dichos monitoreos será posible identificar perfiles taxonómicos y metabólicos, que se puedan asociar a estados de salud y enfermedad ambiental.

En Estados Unidos es obligatorio liberar los datos genómicos generados con recursos públicos en bases de datos como GenBank. En México sería ideal poder tener sistematizada la información genómica nacional que se genere y esto puede ser de interés a diversas instituciones como: Conacyt, Secretaría de Salud, Semarnat, Conabio o Sagarpa. Ya existen bases de datos que tratan de sistematizar y hacer accesible al público general la diversidad biológica como el gran esfuerzo de Conabio, en Naturalista (http://www.naturalista.mx/); se puede pensar en incorporar información genómica generada en instituciones públicas de México a dichas bases de datos. Con tecnologías de secuenciación de ADN cada vez más accesibles, económicas e inclusive portátiles no está lejano el día en utilizar esfuerzos de ciencia ciudadana para el monitoreo genómico ambiental. Ya hay ejemplos exitosos como el Global Ocean Sampling Day.

Estudiando los microbiomas de plantas y suelos podemos contribuir a los siguientes temas de las metas de la Organización de Naciones Unidas para el desarrollo sostenible: biodiversidad, seguridad alimentaria, reducción de desastres, monitoreo ambiental y cambio climático. Para cubrir las metas de desarrollo sostenible es prioritario utilizar la información derivada de este tipo de estudios e integrar grupos transdisciplinarios (científicos, sociedad y gobierno) para traducir la información generada y buscar solucionar problemas socioambientales.

El estudio de los microbiomas de plantas es una transición continua desde la ciencia básica hasta la búsqueda de soluciones de sistemas complejos y no se puede descuidar ningún aspecto.

Agradecimientos

LDA agradece el apoyo a los proyectos Conacyt CB 0237387 y DGAPA-PAPIIT-UNAM TA200117.

Referencias

  • L. F. W. Roesch et al., 2007, ISME J. 1, 283–90.
  • N. Weinert et al., 2011, FEMS Microbiol. Ecol., 75, 497–506.
  • J. M. Raaijmakers, et al., 2008, Plant Soil, 321, 341–361.
  • D. Bulgarelli, et al., Annu, 2013, Rev. Plant Biol, 64, 807–838.
  • M. G. A. van der Heijden, M. Hartmann, 2016, PLOS Biol. 14, e1002378.
  • M. G. A. van der Heijden et al., 2008, Ecol. Lett, 11, 296–310.
  • INEGI, 2013, “La minería en México”.
  • M. O. Mendez, R. M. Maier, Environ. 2008, Health Perspect, 116, 278–83.
  • J. Paz-Ferreiro et al., 2014, Solid Earth, 5, 65–75.
  • H. Ali, E. Khan, M. A. Sajad, 2013, Chemosphere, 91, 869–881.
  • M. Rajkumar, et al., 2012, Biotechnol. Adv. 30, 1562–1574.
  • M. Valls, V. de Lorenzo, 2002, FEMS Microbiol.
  • Rev. 26, 327–338.
  • O. U. Mason et al., 2014, ISME J. 8, 1464–75.
  • N. Davies et al., 2014, Gigascience, 3, 2.
  • N. Davies, D. Field, T. G. O. 2012, Network, Nature, 481, 145.

Fuente. Revista Avance y Perspectiva. Cinvestav

Producir plásticos biodegradables: un reto de la biotecnología

Ing. Quím. Modesto Millán Ponce y Dr. Carlos Peña Malacara

Contacto:

No podemos imaginar nuestra vida en la actualidad sin los materiales plásticos. Estamos invadidos por plásticos de origen petroquímico que encontramos en todos lados: ya sea protegiendo alimentos y bebidas como materiales de empaque, en los electrodomésticos, e incluso en la ropa que usamos. Debido a la amplia variedad de propiedades de los materiales plásticos y a su versatilidad, éstos pueden utilizarse como reemplazo de materiales cerámicos y metálicos en la industria de la construcción, electrónica, automotriz y aeroespacial. El uso de plásticos tiene muchas ventajas, pero también un lado negativo: que una vez que cumplen su vida útil (que en algunos casos es de sólo pocas horas) pasan a ser desechos, donde su disposición final es el inicio de un problema ambiental, ya que únicamente una proporción (menos del 30 %) son reciclados o reutilizados. De hecho, la acumulación de materiales plásticos en ambientes marinos ocasiona que algunos animales acuáticos los ingieran ocasionando problemas en su desarrollo.

Excepción al conflicto de interés (Los investigadores escriben)

Doctor Rodrigo Roque Díaz

Contacto:

La generación de conocimiento y su apropiación social es central para el desarrollo de una nación. El impulso a la investigación científica, el desarrollo tecnológico y la innovación, impacta de manera favorable a la sociedad. Este impulso se da en muchos ámbitos, a cada uno de los cuales hay que atender. La tarea es muy grande. Por lo tanto, hay que crear y poner en marcha instituciones educativas y centros de investigación. También hay que generar condiciones para que los niños vayan creciendo con la inquietud de hacer ciencia y tecnología. Del mismo modo, se necesita instrumentar mecanismos para que el conocimiento que se genere, se transfiera a los procesos productivos y sociales. En este proceso complejo de nuestro ingreso como país a la economía del conocimiento interviene el marco legal. Los aspectos legales los encontramos desde la reforma educativa, el marco legal que se aplica para que el investigador pueda desarrollar su investigación, hasta por ejemplo, las políticas de Estado.

El nacimiento de una bacteria

M. en C. Luz Adriana Vega Cabrera*

¿Cómo nace una bacteria? ¿Por qué es importante saberlo?

Las bacterias son organismos unicelulares que carecen de un núcleo rodeado por membranas y son llamados "procariotas". Un conjunto de bacterias da origen a una colonia, si crece en un ambiente sólido, o a un cultivo, si su crecimiento se da en medio líquido. Si consideramos que cada colonia proviene de una sola bacteria, tenemos que el resto de las células que la conforman son clones de la primera, es decir, bacterias idénticas que contienen una copia exacta de su material genético.

El poder de la edición genómica

Agustino Martínez Antonio

Departamento de Ingeniería Genética, Cinvestav Unidad Irapuato

¿Usted se ha preguntado si en un futuro cercano se podrán corregir, de manera precisa, enfermedades como las cataratas, padecimientos dermatológicos, distrofia muscular, cánceres, anormalidades de las hemoglobinas o alteraciones metabólicas como tirosinemia? Todo apunta a que la respuesta será afirmativa y esto gracias a la nueva herramienta molecular de edición genómica conocida como CRISPR-Cas.