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2010/01/30

Se puede fabricar biocombustible a partir de la manipulación de una bacteria

Fuente: Canarias7.

La manipulación de la bacteria Escherichia Coli, que generalmente se halla en los intestinos animales, puede generar dos tipos de biocombustible de alta energía a partir de azúcares simples.

Así lo indica un estudio publicado esta semana en la revista científica Nature, según el cual se trata de los ésteres grasos y los alcoholes igualmente grasos.

Un grupo de expertos de la universidad de California, en Berkeley, describe cómo mediante ulteriores alteraciones las bacterias llegan a expresar y secretar enzimas hemicelulasas.

Las alteraciones genéticas posibilitan el que las bacterias produzcan directamente esas moléculas a partir de un componente de biomasa derivada de las plantas.

El constante incremento de los costes energéticos y las crecientes preocupaciones medioambientales han puesto de relieve la necesidad de buscar nuevas fuentes de combustible renovable.

Los expertos creen que la conversión microbiana de carbohidratos derivados de la biomasa será la ruta más efectiva y de mayor rendimiento para obtener en un futuro biocombustible.

El descubrimiento del equipo de esa universidad californiana, dirigido por Jay Kaesling, supone un paso importante hacia la consecución de ese objetivo.

Según los investigadores, este descubrimiento facilitará eventualmente la producción de biocombustibles y compuestos químicos renovables a gran escala y de manera efectiva.

2010/01/06

Aislan la proteína que produce la resistencia de las bacterias a los antibióticos

Fuente: Yahoo!

Un trabajo de investigación de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad del País Vasco (UPV) ha logrado aislar la proteína "acopladora TrwB", el canal de intercambio de información usado por las bacterias, lo que permitirá desarrollar estrategias contra la resistencia de las bacterias a los antibióticos.

Según ha informado en una nota de prensa la UPV, la tesis que ha permitido aislar esta proteína ha sido realizada por Ana Julia Vecino en el departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la citada facultad y en la Unidad de Biofísica, del Centro Mixto CSIC-UPV.

En dicha tesis se ha podido estudiar las características de TrwB en un ambiente similar al natural y obtener información sobre la proteína muy aproximada al funcionamiento de la misma en la bacteria.

"El trabajo aporta información relevante que nos permite estar más cerca de conocer el mecanismo de la conjugación bacteriana y por consiguiente de poder desarrollar estrategias contra la diseminación de la resistencia a antibióticos entre bacterias", ha afirmado Itzi Alkorta, directora de la tesis junto al profesor Fernando de la Cruz.

La conjunción bacteriana es un proceso mediante el cual una bacteria es capaz de transmitir una molécula de DNA (pásmido conjugativo) a otra, mediante un proceso que requiere el contacto físico entre ambas. Este proceso, se explica desde la UPV, permite que las bacterias intercambien información genética útil para hacer frente a su entorno y adaptarse al medio.

Entre la información compartida por las bacterias se encuentra aquella que les permite desarrollar la resistencia a distintos antibióticos y por ello, la conjugación bacteriana es el principal responsable de la diseminación de la resistencia a antibióticos que presentas las bacterias y que en las últimas décadas se ha convertido en uno de los mayores problemas de salud pública.

El trabajo de investigación ha sido subvencionado con una beca predoctoral del Gobierno Vasco y por programas de investigación de la Diputación de Vizcaya y el Ministerio de Educación.

2010/01/04

Una bacteria frenaría la adicción a la cocaína

Fuente: Publico.

La tan buscada solución a la adicción a la cocaína podría estar en una bacteria, según un estudio publicado en la última edición de la revista Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. Al contrario que la de otras drogas, la adicción a la cocaína no se puede contrarrestar con ninguna terapia farmacológica, lo que hace que su tratamiento se haya convertido en un problema de salud pública.

Una enzima bacteriana, la cocaína esterasa (CocE) ha logrado reducir la necesidad de cocaína en ratas adictas. Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan (EEUU) llevaban tiempo estudiando esta enzima, pero habían observado que su efecto antidroga duraba muy poco tiempo. Por esta razón, desarrollaron una nueva versión de la enzima, con una doble mutación y administraron la sustancia (DM CocE) a un grupo de ratas de laboratorio.

Los animales, que estaban entrenados para administrarse cocaína apretando una palanca cada vez que necesitaban drogarse, lograron espaciar significativamente los intervalos entre tomas. Además, los autores observaron que la DM CocE producía una reducción del 50% de las convulsiones provocadas por el consumo de cocaína y de la letalidad asociada a la droga.

Por último, se probó la enzima con otra sustancia adictiva sin éxito, por lo que se deduce que DM CocE es específica para la cocaína. Así, los investigadores concluyen que la administración de esta enzima es una vía que investigar como posible aproximación farmacológica contra la adicción a la cocaína.

2009/12/28

Desinfectantes "entrenan" a superbacterias

Fuente: BBC Mundo.

Los desinfectantes podrían "entrenar" de manera eficaz a las bacterias para que éstas se vuelvan resistentes a los antibióticos, sugiere un nuevo estudio realizado en Irlanda.

Los científicos sabían de antemano que esos microorganismos son capaces de sobrevivir a los desinfectantes, pero la nueva investigación muestran que el mismo proceso podría fortalecerlas ante determinadas drogas.

Según los expertos, las bacterias pueden volverse resistentes a un antibiótico al cual no ha sido expuesta previamente.

El equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Irlanda en Galway, que centró su estudio en bacterias comúnmente halladas en hospitales, instó a la comunidad científica a replantear la forma en la que se combaten las infecciones en un artículo que publicado en la revista científica Microbiology.

Los expertos descubrieron que, al añadir mayores cantidades de desinfectantes a cultivos de la bacteria Pseudomonas aeruginosa en el laboratorio, ésta no sólo aprendió a resistir a la sustancia sino también a la Ciprofloxacina –un antibiótico de prescripción común- a pesar de no haber sido expuesta a este fármaco con antelación.

Los investigadores dijeron que la bacteria se había adaptado con el fin de expulsar a los agentes antimicrobianos –desinfectantes o antibióticos- de sus células.

Mutación

La bacteria adaptada también presentó una mutación en su ADN que le permitió resistir específicamente a antibióticos como la Ciprofloxacina.

La Pseudomonas aeruginosa es un microorganismo que suele atacar a personas que ya se encuentran seriamente enfermas.

Puede provocar una amplia gama de infecciones, particularmente en individuos con sistemas inmunológicos debilitados, como pacientes con VIH/SIDA, cáncer, quemaduras severas, diabetes o fibrosis quística.

Los desinfectantes son utilizados para prevenir la propagación de la bacteria en diversas superficies, pero si el microorganismo es capaz de sobrevivir y atacar a pacientes, se opta por la administración de antibióticos para combatir la infección.

Las bacterias que logran sobrevivir ambos controles –desinfectantes y antibióticos- pueden convertirse en una seria amenaza para las personas hospitalizadas, advirtió el estudio.

Aunque en los altos niveles de concentración generalmente utilizados en estos casos no serían un problema, el autor de la investigación, el doctor Gerard Fleming, dijo que "los residuos de desinfectantes diluidos incorrectamente y dejados en los hospitales podrían promover el crecimiento de bacterias resistentes a los antibióticos".

"Lo más preocupante es que las bacterias parecen ser capaces de adaptarse a los antibióticos sin siquiera haber sido expuestas a ellos", añadió.

Vidas en riesgo

Según la especialista en temas científicos de la BBC, María Elena Navas, las superbacterias (causantes de preocupantes infecciones hospitalarias) se han propagando entre las poblaciones de algunos países, lo que -según los expertos- podría poner muchas vidas en riesgo.

Un reporte de la Unión Europea (UE) publicado este año ya había hecho énfasis en la importancia del uso "prudente y apropiado" de los desinfectantes para minimizar el riesgo de que las bacterias se vuelvan resistentes a ambas formas de defensa.

Este año también se informó que tratamientos en hospitales en Brasil habían sido puestos en riesgo por la presencia de la Mycobacterium masiliense, una bacteria que ha desarrollado resistencia a un fluido de esterilización de uso común y a varios antibióticos.

"Fue muy significativo porque se trató del primer incidente vinculado a la resistencia a un biocida (desinfectante o fármaco) que provocó un fracaso clínico, algo nuevo hasta ahora", afirmó el doctor Gerry McDonnel, un investigador en este campo.

"Es necesario que ésta se convierta en un área de investigación y debate, pero vale la pena tener en cuenta que puede que los desinfectantes no sólo sean el problema sino también la cura", agregó.

Investigaciones publicadas en 2009 indicaron que las toallas desinfectantes utilizadas para protegerse de la especie bacteriana Staphylococcus aureus, resistente a la meticilina, podría más bien contribuir a propagarla.

La razón, apuntaron los estudios, es que la cantidad de solución presente en esas toallas a menudo no es suficiente para matar a todos los microorganismos, y el personal que trabaja en los hospitales a veces utiliza la misma toalla desinfectante para limpiar más de una superficie.

2009/09/11

Bacterias producen más quitinosas en ambientes contaminados, según estudio brasileño

Fuente: Pueblo en Linea.

Las bacterias quitinolíticas, microorganismos fundamentales para los ecosistemas marítimos, consiguen producir más quitinosas, la enzima com la que degradan la quitina, cuando viven en ambientes contaminados, según un estudio realizado por investigadores de una universidad brasileña.

El descubrimiento permitirá la producción a escala industrial de las quitinosas y favorecerá su uso en diferentes aplicaciones, informó hoy la Fundación de Apoyo a la Investigación en el Estado de Sao Paulo (Fapesp),que financió parte del proyecto.

La importancia del descubrimiento para la ciencia obedece a que los investigadores han identificado en los últimos años importante aplicaciones potenciales de la quitinoso en la agricultura, como el control de insectos y hongos, y en el desarrollo de plantas transgénicas resistentes al ataque de microorganismos.

Las quitinosas son las enzimas capaces de degradar la quitina, uno de los principales componentes de las paredes celulares de los hongos y del resistente exoesqueleto de los artrópodos (arácnidos, crustáceos e insectos)y de los moluscos.

Según la investigación de la Universidad de Sao Paulo (USP), en los ambientes marinos com mayor impacto de las actividades humanas y mayor nivel de contaminación fecal, las bacterias quitinolíticas tienen más capacidad de producir las quitinosas.

El estudio evaluó la diversidad de estas bacterias en muestras de agua de mar y de plantón recogidas en tres diferentes regiones del litoral del estado de Sao Paulo com niveles diversos de actividad humana.

Pese a que los ambientes contaminados favorecen la producción de quitinosas, también reducen la diversidad de las propias bacterias, lo que puede provocar desequilibrios ambientales.

El estudio fue realizado por la bióloga Claudiana Paula de Souza,investigadora del Instituto de Ciencias Bioméridas de la USP, como su tesis de doctorado, y tuvo como orientadora a la profesora Irma Rivera, del Laboratorio de Ecología Microbiana Molecular de dicho instituto.

"El nivel de contaminación fecal presente en cada uno de los tres ambientes estudiados influyó significativamente en la diversidad y en el potencial enzimático de las bacterias", explicó Rivera.

De acuerdo com la investigadora, la mayor diversidad de las bacterias (19 géneros) fue constatada en las muestras recogidas en la región del canal de San Sebastiao y en Ubatuba, que tienen niveles medio y bajo de nivel de impacto de actividades humanas.

En la Cuenca Santista, com niveles de impacto y contaminación mayor, la diversidad fue muy inferior y hasta el 78 por ciento de las bacterias pertenecía al mismo género, pero estos microorganismos fueron los que más produjeron quitinosas.

Estas enzimas son importantes para la ecología marina debido a que destruyen el exoesqueleto abandonado en el ambiente por crustáceos y moluscos.

"Las bacterias usan las quitinosas para digerir quitina como una fuente de nutrientes y permiten, de esa forma, el reciclaje de estos materiales en los océanos", según la investigadora.

Los mayores volúmenes de quitinosas fueron detectados en las bacterias recogidas en aguas del mar de la Cuenca Santista, las más contaminada del litoral de Sao Paulo.

El estudio concluyó que, cuando hay alta concentración de contaminación orgánica en el ambiente acuático, las bacterias pueden aumentar su producción de quitinosas y degradar mayores cantidades de quitina, pero que, a partir de un determinado límite, el nivel de contaminación pasa a reducir la capacidad de las bacterias de recuperarse.

2009/06/24

Un adolescente descubre que el calor hace crecer el número de bacterias en el mar

Fuente: La Vanguardia.

Oscar Santegoeds es un joven holandés de 17 años que ha finalizado la secundaria cursando el bachillerato científico y tecnológico en la escuela Hamelín Internacional Laie de Alella. Su último trabajo de investigación ha sido escogido para la prestigiosa revista Investigación y Ciencia, un reconocimiento que lo sitúa entre los articulistas más jóvenes que han publicado en la revista. La síntesis del documento lleva por título Estudio de la influencia de la temperatura sobre bacterias quimiotróficas de la costa del Alt Maresme y demuestra cómo las bacterias marinas se reproducen más activamente cuando la temperatura es más elevada.

Un título técnicamente pomposo que surge de la sensibilidad ecológica de su autor y por la proximidad con el medio marino, ya que reside en el Masnou. Santegoeds, accedió a la sugerencia de su tutora, Laia Àngel jefe de investigación y medio ambiente de la escuela Laie para que, con el apoyo de la investigadora del Institut de Ciències del Mar (ICM) Dolors Vaqué, realizara su tesis final analizando las bacterias marinas procedentes de las aguas marinas de Blanes.

El trabajo sintetizado en Investigación y Ciencia y que ha acabado por decidir su futuro profesional hacia los estudios de biotecnología que cursará el próximo año en Holanda, descubre la influencia del cambio de temperatura sobre las bacterias del mar. Aumentando dos grados la temperatura del agua en un medio artificial se detecta que la colonia de bacterias se reproduce mucho más rápidamente que con el agua más fría.

El hallazgo toma mayor relieve científico puesto que las bacterias son productoras de dióxido de carbono (CO2) que emiten a la atmósfera y también ávidas consumidoras de oxigeno, por lo que contribuyen activamente al calentamiento global del planeta. En resumen, un adolescente de 17 años ha sido capaz de demostrar que las bacterias, principales destructoras de la materia simple, generan oxígeno pero también dióxidos que contribuyen al calentamiento planetario.

Su tutora en la escuela Laie, Laia Àngel, destaca la importancia de la investigación a nivel del cambio climático global ya que “si un cambio de temperatura afecta el crecimiento de las bacterias, aumenta igualmente la emisión de C02 y por tanto el calentamiento global”.

“Es sencillo” comenta Óscar “saber que en invierno hay menos bacterias” tomando las muestras de Blanes, pero lo que más le ha sorprendido tras los análisis ha sido que, tras el aumento de las temperaturas “también hemos detectado, no sólo un mayor crecimiento sino también una mayor diversidad de bacterias” hasta un 10,4% de nuevas colonias bacterianas de las que tendría el mar con la temperatura que debería ser natural, con dos grados menos.

Durante todo un año el joven ha estudiado minuciosamente la morfología de las bacterias en el microscopio y ha tenido que emplear avanzadas técnicas científicas como “la perforación de las capas bacterianas” por lo que ha contado con la ayuda de los profesionales del ICM.

El hecho de que su trabajo tome relevancia científica y sea difundido en una revista de prestigio como Investigación y Ciencia, para Óscar Santegoeds “es la panacea de un estudiante”. Pero este no es el primer reconocimiento para el joven holandés, ya que el año pasado quedó quinto en los premios Canguro de Matemáticas, entre más de 4.000 participantes y ganó este año el premio Exporecerca Jove y el Premio Especial que otorga la Societat Catalana de Biología.

Para Sonia Sas, directora de la escuela, la publicación del artículo confirma que “la apuesta por una enseñanza de calidad da siempre nuevos frutos y llena de satisfacción a alumnos y profesores”.

2009/06/08

Hallan una bacteria capaz de eliminar la contaminación de metales pesados

Fuente: ABC.es.

Una especie de bacteria que se encuentra en las profundidades del Océano Pacífico podría convertirse en una herramienta de gran potencia para limpiar la contaminación generada por metales pesados, según un estudio de la Universidad de Agricultura de Huazhong en Wuhan (China) que se publica en la revista Microbiology.

Los investigadores describen cómo la variedad Mn32 de 'Brachybacterium' demostró ser muy eficaz para eliminar el manganeso de distintas soluciones. La bacteria no sólo oxidó el manganeso sino que consiguió «comerse» el metal de la solución, convirtiéndose en un potente candidato para el uso de la limpieza biológica de la contaminación.

Además de eliminar el manganeso de su ambiente, la 'Brachybacterium' también absorbió cantidades importantes de zinc y níquel. Todos estos metales se encuentran como contaminantes en aguas y suelos debido a los vertidos de las industrias pesadas como la del acero.

Los óxidos de manganeso pueden producirse industrialmente y se conocen por absorber el zinc y el níquel, pero los óxidos que producen estas bacterias absorben entre dos y tres veces más metal.

Los investigadores, dirigidos por Gejiao Wang, mostraron que la estructura cristalina de los óxidos de manganeso bacterianos es diferente a la de los producidos químicamente y que tienen una mayor superficie que les permite absorber más iones de metal.

Según explica Wang, «la siguiente fase de nuestra investigación es inmovilizar esta variedad bacteriana en un biorreactor para evaluar su capacidad de eliminar manganeso y otros metales pesados en un sistema de este tipo. Si tenemos éxito se podrían desarrollar una vía más eficaz para limpiar los contaminantes de metales pesados».

2009/03/20

La amenaza de los invasores mutantes del espacio

Fuente: Publico.

Como en una película de ciencia ficción de serie B, feroces mutantes del espacio amenazan la vida de los terrícolas. No se trata de ultracuerpos, sino del mismo enemigo que en verano espera agazapado en la mayonesa sobre la barra de cualquier bar: la bacteria salmonela. Con la diferencia, según la NASA, de que los microbios criados en el espacio son más virulentos que los del bar.

En septiembre de 2006, el transbordador Atlantis transportó cultivos de salmonela al espacio. El proyecto, dirigido por la investigadora del Biodesign Institute de Arizona, Cheryl Nickerson, permitió identificar un interruptor molecular que aumenta la virulencia de las bacterias. Según publicaba PNAS en 2007, la disminución de una proteína reguladora llamada Hfq desata una tormenta molecular en la bacteria que altera la expresión de otras 73 proteínas.

Lo que reduce la actividad de Hfq en el espacio es la microgravedad. Pero, ¿cómo y por qué esto afecta a la bacteria? La respuesta, dice Nickerson, reside en un concepto mecánico llamado tensión tangencial de fluido. En microgravedad, el rozamiento del líquido con la superficie de la bacteria es menor, algo que ocurre también cuando el microbio anida en el intestino y se dispone a desplegar su maquinaria infecciosa. "Responden a una señal ambiental que ven durante el curso natural de una infección", dice Nickerson. La científica plantea una hipótesis interesante: la bacteria en el espacio cree estar en el intestino. "Las células patógenas son listas", concluye.

Pero no tanto; la confusión ha permitido a Nickerson, si su modelo es correcto, descifrar la estrategia de infección de la salmonela. El siguiente paso es el contraataque. Nickerson observó que varios de los genes alterados afectan a la relación de la bacteria con los iones del medio. En marzo de 2008 se envió un nuevo lote de microbios al espacio en el Endeavour, esta vez en un medio rico en iones, sobre todo fosfato. El resultado, publicado ahora en PLoS ONE, es que el medio iónico neutraliza la virulencia de la salmonela.

Los investigadores y la empresa CombiMatrix trabajan ahora en el diseño de un dispositivo que analizará los genes bacterianos en el espacio en tiempo real. Indagando en el proceso, los científicos esperan "mejorar el procesado de alimentos y la lucha contra las intoxicaciones, además de proteger de infecciones a los astronautas".