Las bacterias también se comunican por señales eléctricas

Viernes, enero 20th, 2017

Algunas bacterias se pueden comunicar con impulsos eléctricos, de manera muy similar a lo que hacen las neuronas del cerebro. Esa es la conclusión que se desprende de un estudio realizado en la Universidad de California, en San Diego.

bacterias – blog cobcm

Un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Diego ha descubierto que al menos un tipo de bacterias es capaz de comunicarse mediante la transmisión de señales eléctricas, con un sistema muy similar al que encontramos en nuestras redes neuronales.

El punto de partida para el hallazgo fue un descubrimiento inesperado realizado por el investigador Jintao Liu, en la misma universidad. Liu estaba estudiando colonias de la especie Bacillus subtilus y detectó cambios en la biopelícula de mucosa que creaban los microorganismos.

Después de un tiempo fijándose en los detalles, Liu comprobó que los cambios en esa biomucosa se producían en intervalos regulares de tiempo y que las bacterias los llevaban a cabo de una manera intencionada, lo que apuntaba a la existencia de algún sistema complejo de comunicación entre ellas.

Durante mucho tiempo los investigadores intentaron con sin éxito encontrar la explicación real, ya que el sistema de comunicación química de las bacterias conocido hasta entonces no bastaba para explicar la complejidad de las señales que debían transmitirse para controlar la mucosa.

Finalmente, el equipo de la Universidad de California en San Diego descubrió cómo funcionaba la cadena de información. Cuando las bacterias situadas en el centro de la biopelícula empiezan a quedarse sin nutrientes, empiezan a emitir iones de potasio que activan a su vez a las bacterias adyacentes, y así poco a poco todos los microorganismos de la colonia empiezan a emitir estos iones.

El parecido con el sistema de comunicación de las neuronas es increíble: no solo los iones empleados son los mismos, sino que también son idénticos los canales.

Los científicos se preguntan ahora si esta transmisión de señales eléctricas podría ser un elemento compartido por otras especies de bacterias.

Fuente: Engadget.

La evolución de las bacterias ha sido similar a la nuestra

Viernes, noviembre 25th, 2016

Un nuevo árbol de la vida de de las bacterias procariotas ha revelado que su proceso evolutivo a lo largo del tiempo ha sido bastante similar al nuestro, así como al de las bacterias eucariotas y al de otras especies vegetales y animales.

arbol-bacterias

Según una investigación llevada a cabo en las universidades estadounidenses de Oakland y Temple, el proceso evolutivo de las bacterias procariotas a lo largo del tiempo es bastante similar al que han seguido otros organismos, como nuestra propia especie. Para llegar a esta conclusión, los científicos se han basado en el estudio de 11.784 especies diferentes de bacterias, que han conseguido colocar en un nuevo árbol de la vida que pone de manifiesto los patrones de su proceso evolutivo.

El nuevo árbol se ha creado en una escala de tiempo que ha permitido comprobar la existencia de unos patrones bastante inesperados. Al contrario de lo que se pensaba, las bacterias procariotas analizadas han mantenido una tasa de diversificación constante, casi igual a la hallada en especies como la humana o en otros organismos con células eucariotas.

Los grandes avances en este tipo de investigación son posibles gracias a un abaratamiento de los costes de secuenciación. La acumulación constante de información obtenida por investigadores de todo el mundo permite a la ciencia seguir trabajando para conocer en detalle los procesos macroevolutivos implicados.

Precisamente gracias a estos estudios se ha podido comprobar que las especies eucariotas se han expandido constantemente sin modificar su velocidad, lo que significa que los nichos ecológicos eucariotas todavía no se están saturando ni llenando.

Por otra parte, al estudiar las diferencias entre las bacterias procariotas y las células eucariotas, se pudo comprobar que la tasa de diversificación de los organismos procariotas, la tasa de diversificación fue hasta 2,1 veces más lenta que en los organismos con células eucariotas, probablemente por un proceso de selección periódica que ha ralentizado la divergencia genética.

Fuente: Ecoticias.

Bacterias que consumen CO2 y producen energía

Viernes, julio 8th, 2016

La ingeniería genética puede ofrecer muchas soluciones a los problemas de contaminación en el planeta: un científico de la Universidad de Harvard ha conseguido modificar genéticamente una bacteria para que sea capaz de absorber dióxido de carbono e hidrógeno para producir un combustible de alcohol de un modo más eficiente que el trabajo de producción de energía que realizan las plantas.

Bacterias que consumen CO2 y producen energía – Blog COBCM

Bacterias que consumen CO2 y producen más energía que las plantas

Daniel G. Nocera, profesor de Energía en la Universidad de Harvard, ha hecho realidad el sueño que lo animó a empezar a investigar ingeniería genética en bacterias con fines energéticos: ha logrado modificar una bacteria genéticamente para conseguir que produzca energía con un sistema hasta 10 veces más eficiente que el utilizado por las plantas.

A partir de dióxido de carbono e hidrógeno, la bacteria es capaz de producir isopentanol, isopropaol e isobutanol, tres combustibles de alcohol que se pueden quemar directamente para obtener energía.

La bacteria, llamada Ralstonia eutropha, utiliza hidrógeno y dióxido de carbono y es capaz de generar ATP. Con la ayuda de los genes introducidos por ingeniería, la bacteria puede convertir a su vez ese ATP en alcohol.

Los resultados de este fascinante trabajo se presentaron en el Energy Policy Institute (Instituto de Política Energética) de Chicago en una conferencia a cargo del propio Nocera, pero muy pronto verán la luz en una publicación científica.

El investigador Nocera espera que pronto se lleven a cabo más avances para encontrar cuanto antes aplicaciones prácticas.

La aplicación de esta tecnología a gran escala, por ejemplo, podría contribuir a solucionar muchos problemas de contaminación y ayudaría a contrarrestar los efectos nocivos de las grandes cantidades de dióxido de carbono en el aire.

El futuro de este tipo de investigaciones de ingeniería genética con bacterias es, por tanto, especialmente prometedor.

Bacterias que degradarán plástico en océanos

Viernes, marzo 11th, 2016

Un grupo de investigadores japoneses parece haber dado solución al gran problema de las toneladas de politereftalato de etileto (PET): bacterias que degradarán plástico. Sería la solución perfecta para hacer frente a los terribles problemas de contaminación por plásticos en los océanos y que están poniendo en peligro los ecosistemas marinos de todo el planeta.

Bacterias que degradarán plástico en los océanos – Blog COBCM

Bacterias que degradarán plástico: ¿un futuro posible?

Los datos son alarmantes: en el año 2013 se produjeron en el mundo unas 56 millones de toneladas de PET, y por el momento se conocen pocos microorganismos capaces de participar en su descomposición.

Un grupo de científicos japoneses de varios centros de investigación del país nipón ha publicado en la revista Science los resultados de un estudio con 250 muestras de desechos de PET para los que se han buscado microorganismos que puedan descomponerlos. El objetivo era encontrar bacterias que utilizaran las láminas PET como fuente principal de carbono.

Dado que el politereftalato de etileto tiene naturaleza hidrófoba y cuenta con estructuras de tipo cristalino, hasta el momento no se disponía de ningún informe sobre la degradación de este material a agua y dióxido de carbono.

El autor principal de este nuevo estudio, Sinc Kohei Oda, afirma que su trabajo “es solo el inicio para desarrollar una tecnología que permita degradar el material de PET desperdiciado a escala industrial”.

El gran descubrimiento de estos científicos ha sido la identificación de una nueva enzima, Ideonella sakaiensis201-F6, capaz de degradar casi por completo una fina lámina de PET en seis semanas y en condiciones de temperatura de 30 ºC.

Por otra parte, también se ha podido identificar otra enzima, ISF6_4831 que trabaja con agua y puede llegar a descomponer el PET en otro material intermedio que a su vez se podría descomponer en otra enzima, ISF6_0224.

Según Sinc Kohei Oda, estos avances son solo el comienzo, y esperan trabajar pronto con bacterias Ideonella sakaiensis o enzimas de la cepa.

Las características únicas de estas enzimas convierten la evolución de las mencionadas bacterias en un misterio por resolver. Los científicos japoneses creen que el origen de la enzima puede estar en una evolución de la cutinasa, que puede degradar parcialmente PET en condiciones especiales.

Fuente: Agencia SINC.

Genes para vivir con extrema salinidad

Sábado, enero 30th, 2016

La capacidad de adaptación de numerosos seres vivos que habitan zonas extremas (por ejemplo, por la temperatura, la falta de luz, la acidez o la salinidad del medio) no ha dejado de sorprender a la comunidad científica con el paso del tiempo. Sin embargo, gracias a los avances en las investigaciones y al desarrollo de nuevas técnicas aplicadas a la genética, cada vez nos encontramos más cerca de resolver muchos de estos misterios de la naturaleza.

Genes para vivir en condiciones de extrema salinidad – Blog COBCM

En concreto, un grupo de investigaddores del CAB (Centro de Astrobiología) ha logrado identificar algunos genes responsables de la supervivencia de determinados microorganismos en ambientes de salinidad muy elevada. Esto podría ayudar a entender la vida en otros ambientes de condiciones extremas, como por ejemplo las lunas de Saturno o el planeta Marte.

Gracias al trabajo llevado a cabo por un equipo científico del Centro de Astrobiología (y con la colaboración de investigadores del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados), se han descubierto nuevos genes y también mecanismos que hasta el momento se desconocían, y que desempeñan un papel fundamental en la resistencia a la sal de los microorganismos estudiados. Los resultados se han publicado en Frontiers in Microbiology y se han basado en el análisis de unas plantas que han crecido en unas salinas de Mallorca (las salinas de Es Trenc) de manera natural.

El método empleado fue el de la metagenómica funcional, un sistema que no hace necesario cultivar los microorganismos en el laboratorio, ya que los genes ambientales se transfieren a la bacteria Escherichia coli, que sí es fácil de manejar en el laboratorio.

Se utilizó una cepa de la bacteria sensible a la sal para encontrar los genes que conferirían resistencia a la cepa. Se ha descubierto, por ejemplo, que los genes que han permitido los complejos mecanismos de adaptación a las condiciones de extrema salinidad se podrían transferir a plantas para volverlas más resistentes a condiciones extremas de salinidad, lo que permitiría la colonización en suelos salinos o, incluso, el futuro desarrollo de bases colonizadas en otros planetas (como Marte).

El CAB es el primer centro del mundo dedicado a la investigación en astrobiología, además del único centro investigador asociado al Astrobiology Institute de la NASA.

Fuente: EFE Futuro.

Una alternativa a la celulosa, descubierta por españoles

Jueves, febrero 19th, 2015

Un grupo de científicos españoles –de un equipo liderado por el CSIC y que cuenta con la participación de la Universidad de Sevilla y la Universidad Autónoma de Madrid– ha descubierto un nuevo material, alternativo a la celulosa, también de origen natural. Lo producen las bacterias del suelo y se espera que pueda tener numerosas aplicaciones en distintos ámbitos.

Una alternativa a la celulosa, descubierta por científicos españoles

Estructura tridimensional de la celulosa.

La celulosa es el componente mayoritario de las fibras vegetales y tiene numerosas aplicaciones en distintas industrias. Tampoco es desconocido en el ámbito de la ciencia el curdlan, otro biopolímero parecido pero producido por bacterias, y que se utiliza, por ejemplo, como agente gelificante gracias a sus propiedades. Además, en algunos países como Japón y Estados Unidos, está permitido su uso como aditivo en la industria alimentaria.

Recientemente, y según recoge la UAM (Universidad Autónoma de Madrid), un equipo de científicos españoles liderados por el CSIC (Centro Superior de Investigaciones Científicas) y con participación de la mencionada universidad y de la Universidad de Sevilla, ha descubierto otro biopolímero que tiene una características “intermedias” entre la celulosa y el curdlan. Como curiosidad, merece la pena señalar que presenta otras características propias de biomoléculas presentes, por ejemplo, en la fibra de avena.

Las posibles aplicaciones del nuevo compuesto, por tanto, son numerosas: el sector alimentario y la biotecnología, entre otros, podrán realizar importantes avances gracias a este nuevo material.

Los resultados del trabajo se han publicado en la revista científica PNAS con el título Novel mixed-linkage β-glucan activated by c-di-GMP in Sinorhizobium meliloti.

Fuente de la noticia: Universidad Autónoma de Madrid.

Detalles y abstract del trabajo: PNAS.