Bioquímica
Molecular
Actualidad
Las actividades mineras representan una gran fuente de ingresos en nuestro país, la explotación de distintos minerales tiene un gran impacto sobre el ambiente y es la principal fuente de contaminación.
El agua utilizada para el consumo humano en la ciudad de La Paz y El Alto proviene de la planta de tratamiento de Achachicala administrada por EPSAS, Esta planta es abastecida por las lagunas de la cuenca Milluni (lagunas Milluni Chico, Milluni Grande y Janka Kkota), Aunque la empresa, con lo mejor de sus posibilidades cumple con esta finalidad, basándose en la Norma Boliviana de la calidad de agua potable, sin considerar la realización de otros ensayos, así como, ensayos de mutagenicidad para prevenir la presencia de sustancias toxicas aparentemente inocuas e inofensivas que estén presentes.
Por otro lado, la presencia de metales aunque en bajas concentraciones puede dirigir la selección de bacterias que alberguen genes de resistencia a metales y a antibióticos que representarían excelentes almacenes genéticos para bacterias que pueden infectar a los seres humanos.
En este sentido la valoración química y microbiológica del agua de los afluentes Milluni Chico, Milluni Grande y Janka Kkota, que principalmente son para consumo humano, ayudaría a prever enfermedades relacionadas a la contaminación del agua, mejoraría en la dotación de agua potable que proporciona la empresa EPSAS y además permitiría abordar conocimientos en la adaptación bacteriana mediante sus genes de resistencia a antibióticos.
Para poder conseguir estas metas, es importante la aplicación de métodos convencionales y otros especiales en química, microbiología, genotoxicología y biología molecular, se pretende utilizar ensayos los cuales permitan cuantificar metales pesados y compuestos orgánicos (absorción atómica, cromatografía de gases), la detección de la actividad mutagénica (ensayo de Ames), el análisis microbiológico de agua permitirá determinar la presencia de bacterias de distintas especies (PCR de 16S rnar y DGGE), genes de resistencia a antibióticos (PCR), aislamiento e identificación de enterobacterias (Escherichia coli, Salmonella spp, y otros) y finalmente, caracterización de los perfiles de resistencia en bacterias aisladas (PCR). Los resultados obtenidos aportarían en mejorar la calidad del agua potable, políticas de salud, medidas frente a la contaminación ambiental, por otro lado, ayudaría en la comprensión sobre la asociación de factores estresantes ambientales con la adaptación microbiana mediante la presencia de genes de resistencia a antibióticos, todo esto en el marco de cuidar la salud de los habitantes de la ciudad de La Paz y El Alto.
Evaluación de la calidad del agua de afluentes que abastecen la planta de tratamiento de Achachicala provenientes de las lagunas Milluni Chico, Grande y Janko Kkota; su incidencia en la salud humana y la adaptación de la flora microbiana
(IIFB - IDH) M.Sc. Rolando Sánchez Montaño - María Teresa Alvarez Ph.D.
Identificación molecular de la expresión de genes relacionados a la formación de biopelículas en condiciones de cultivo estresantes en las cepas Propionibacterium spp. Y Candida maltosa.
Lic. Danitza Romero María Teresa Álvarez Aliaga Ph. D. Víctor Hugo Cavero Olguin M.Sc. Oscar Víctor Cárdenas Alegría M.Sc.
La expresión genética desempeña un rol importante en la comunicación celular, mecanismos de adhesión o fijación durante la formación de biopelículas. Estos genes pueden ser empleados como marcadores moleculares para monitorear la viabilidad, estabilidad y mantenimiento de las biopelículas ej. Reactores de biopelículas, biorremediaciόn, biofiltros, biotransformaciόn especialmente en condiciones de estrés que favorecerían o limitarían la formación de biopelículas.
En el presente estudio se utilizaron microorganismos no patógenos de interés industrial, tales como la cepa Candida maltosa que es una fuerte formadora de biopelículas y las cepas de Propionibacterium acidipropionici y Propionibacterium freudenreichii que no son formadoras de biopelículas en condiciones de cultivo previamente reportadas.
En este sentido, se optimizaron las condiciones químicas del cultivo para la producción de biopelículas con la finalidad de identificar y determinar la expresión de los genes ai2, abai en P. Acidipropionicit y P. Freudenreichii y ALS3, EAP1,HWP1 para C. Maltosa durante la formación de biopelículas, utilizando métodos moleculares: reacción en cadena de la polimerasa (PCR), secuenciación e Hibridación In situ Fluorescente de ácido ribonucleico (FISH ARN) modificado.
El método FISH ARN es una herramienta que permite monitorear la expresión génica in situ de los microorganismos en las biopelículas.
Los valores máximos de los índices de Formación Específica de Biopelícula (FEB) fueron reportados en P. Freudenreichii, P. Acidipropionici bajo condiciones estresantes (nacl 0.6M, Glc 1.8 M y extracto de levadura 10 gl-1), para C. Maltosa las condiciones del medio de cultivo no fueron modificadas, lo cual determina que estos microorganismos son fuertes formadores de biopelículas.
Correlacionándose esta aseveración, se realizó la secuenciación del gen ALS3 perteneciente a C. Maltosa.
Finalmente se determinó la expresión de los genes ALS3y EAP1 en C. Maltosa, ai2 en P. Acidipropionici y P. Freudenreichii mediante el método FISH ARN modificado, encontrándose que la expresión de estos genes están relacionados con la formación de biopelículas en dichas cepas.
Estudio de la población microbiana en suelos donde se realizan cultivo de quinua (Chenopodium quinoa willd) procedentes del altiplano del departamento de La Paz
(IIFB - COSUDE) M.Sc. Oscar Cárdenas Alegría - Daniel Duchen Ph.D.
Los suelos del Altiplano de Bolivia son frágiles debido a las condiciones naturales de esta región, que presenta serios problemas de degradación de suelos debido a la marcada ampliación de la frontera agrícola para el cultivo de quinua, esto como resultado de la alta demanda en el mercado internacional y a sus precios elevados.
Por otro lado, las prácticas tradicionales (remoción mínima del terreno y aplicación localizada del estiércol) por el sistema convencional (mecanizado y con aradura de discos), monocultivo, aplicación del estiércol en menores dosis y al voleo, más la ampliación de la frontera agrícola, disminución de las actividades ganaderas y disminución del periodo de descanso, está incidiendo sobre el incremento de plagas y enfermedades, menores rendimientos y, a futuro, el deterioro ambiental.
En ese sentido, la producción de quinua bajo las condiciones actuales podría ser insostenible.Un suelo rico en materia orgánica y microbiota es un indicador fiable de la alta fertilidad y disponibilidad de nutrientes. La microbiota descompone los residuos orgánicos liberando agua y sustancias minerales, mineralizando el humus, transformando los elementos no disponibles en disponibles, y participando en los procesos de fijación biológica del nitrógeno atmosférico como en la oxidación y reducción de los nutrientes.
La microbiota utiliza la energía del carbono para su metabolismo, por lo que existe una relación directa entre microorganismos, fertilidad del suelo, contenido de materia orgánica en el suelo y humedad entre las principales interacciones. La actividad de los microorganismos, posibilita la transformación de los residuos vegetales incorporados al suelo en productos simples resultantes de la mineralización.
La búsqueda de alternativas orientadas al manejo sostenible de la producción de quinua, son necesarias para realizar una evaluación del manejo del recurso suelo.
El aporte de los distintos microorganismos presentes en el suelo son beneficioso en el desarrollo, protección y rendimiento de la planta, un desequilibrio afectaría negativamente a los cultivos y producción de este grano.Hasta la fecha son pocos trabajos han abordado la caracterización de comunidades bacterianas asociados al cultivo de la quinua, en consecuencia es necesario la implementación de distintas técnicas moleculares como la hibridación, secuenciación y otras que nos permita identificar a los microorganismos particulares de este tipo de cultivos.
De esta forma entender mejor esta dinámica de microorganismos-planta y que nos permitirá intervenir apropiadamente en los suelos utilizados para cultivos de interés nacional que están afectados por la consecuencia de la realización de monocultivos, agregándose a esto el efecto del cambio climático en las regiones en donde se desarrolla este tipo de actividades.