Canalizando la fotosíntesis para generar combustible

Desde que pude escuchar por primera vez en el colegio cómo las plantas obtenían energía mediante la fotosíntesis, siento admiración por el reino vegetal. Con agua y dióxido de carbono más el aporte lumínico consiguen generar energía. Siempre hablando de la fotosíntesis de tipo oxigénico (ver imagen 1). Imaginad si se pudiera canalizar esa reacción de tal forma que se obtuviera energía que pudiéramos aprovecharla los seres humanos.

Fotosintesis oxigénica y anoxigénica
Imagen 1. Esquema de fotosintesis oxigénica y anoxigénica

Científicos del Reino Unido y los EE.UU., incluyendo investigadores de la Universidad Estatal de Arizona, han conseguido fondos (valorados en más de 10 millones de dólares, más de siete millones de euros) para mejorar el proceso de fotosíntesis, como medio de producción de combustible renovable.
Para resumir uno de los proyectos que se están llevando a cabo, lo que están estudiando es el procedimiento de conectar un organismo productor de energía con otro productor de combustible (ver imagen 2). Esto se basa en que las células fotosintéticas cuando son «abrumadas» por mucha luz llegan a desperdiciar energía. Consiguiendo canalizar esa energía sobrante a otros organismos que produzcan combustible se conseguiría mejorar esa eficiencia energética de una forma muy rentable para nosotros.

Esquema de proceso fotosintético canalizado
Imagen 2. Esquema del proceso de obtención de combustible mediante canalización de la fotosíntesis

No he podido indagar más sobre el tema pero parece ser que se están investigando en unos nanocables que permitan la conexión entre los dos tipos celulares para permitir el paso de electrones.
Este estudio se completa con otros tres proyectos : el proyecto EPP (Exploiting Prokaryotic Proteins to Improve Plant Photosynthesis Efficiency), el proyecto MAGIC (Multi-Level Approaches for Generating Carbon Dioxide) y el proyecto CAPP (Combining Algal and Plant Photosynthesis) y que en conjunto recibirán los fondos para la investigación anteriormente mencionados.
Buen proyecto para sacar partido al mundo vegetal de una forma más sostenible.

 

Imágenes obtenidas de la National Science foundation y Wikipedia.
Referencias: NSF Announces New Awards That Will Investigate More Efficient Ways to Harvest Sunlight to Make New Biofuels and Biomaterials

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La tecnología para los científicos en Tecno

Me he encontrado con una grata sorpresa cuando esta mañana me dispuse a escuchar uno de los podcast sobre entrevistas a gente hablando sobre tecnología y cómo afecta a sus vidas llamado Tecno (@tecnopodcast en Twitter) y vi que era un científico el que estaba invitado.

Siempre que hablo con alguien fuera del trabajo sobre la situación tecnológica en los laboratorios me dicen cosas como «Ah! sí, como en CSI…». Pues al igual que a mí, al Profesor Bacterio (científico bioquímico, @PrfBacterio en Twitter por si queréis seguirle) le inquietó el tema y contactó con el conductor del programa, Sebas oliva, y le propuso hacer este episodio. Y parecía que me estaba escuchando a mi mismo. En cuanto a la perspectiva. El trabajo es distinto, pero no importa. En la entrevista comentan los avances de la tecnología y cómo afecta a la ciencia tanto económicamente como en eficiencia, el tremendo cambio que ha provocado Internet en nuestras vidas científicas o el buen uso (que espero tener la oportunidad de darle algún día en un futuro no muy lejano) que se le da al iPad para estar al día en cuanto a publicaciones.
No quiero aburrir más sobre el tema. Por favor, escuchadlo. Yo me he sentido plenamente identificado y creo que la gran mayoría de los investigadores se sentirán como yo. No hace falta ser un geek. ¿Opináis lo mismo que yo?, ¿Os imagináis la Ciencia sin Internet?.

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Mejorando el desarrollo de enzimas

Finalmente he tenido tiempo para publicar un breve artículo sobre estas herramientas tan útiles en biología molecular: las enzimas. Para resumir brevemente, las enzimas son un tipo de proteínas especiales que aceleran procesos químicos en los seres vivos. Muchas son conocidas por su actividad catalítica (como las enzimas de restricción ya comentadas en otros artículos) y otras por su capacidad anabólica (como por ejemplo la buena amiga de un laboratorio de genética como es la Taq polimerasa).
En un estudio reciente se ha analizado las propiedades de las proteínas de organismos termófilos-que viven en altas temperaturas- en comparación con las de los organismos mesófilos -que viven en temperaturas moderadas- No es de extrañar conocer que son más resistentes al calor de desnaturalización las de los organismos termófilos que las de los mesófilos. En la naturaleza, las enzimas de los microbios que prosperan en hábitats extremadamente calientes como fuentes hidrotermales puede permanecer estables incluso a 100 ºC. Estas enzimas termófilas son útiles para la industria de la biotecnología, debido a su mayor estabilidad (recordemos la anterior citada Taq polimerasa, aislada del microorganismo Thermus aquaticus y que permite trabajar con ella a casi 100 ºC).

Dibujo esquemático de la acetilfosfatasa
Dibujo esquemático de la enzima acetilfosfatasa.
Un problema interesante es que las enzimas termófilas son menos activas que sus homólogas mesófilas a pesar de tener estructuras similares. Un equipo de investigación liderado por el doctor Wong (del Centre for Protein Science and Crystallography, del School of Life Sciences en la Universidad de Hong Kong), ha investigado la causa de por qué sucede esto. Ellos descubrieron que la enzima acetil fosfatasa termofílica tiene una propiedad única en que su sitio activo que permite una gran rigidez en su estructura por unos puentes salinos que, a su vez, hace disminuir su actividad enzimática a bajas temperaturas. Sin entrar en la estructura de la proteína, la rigidez de la proteína hace que la actividad sea menor. Consiguieron manipular una de estas enzimas termofílicas y romper ese puente salino comprobando esa relación de rigidez-menor actividad.
Esto es un buen comienzo para mejorar las enzimas que se utilizan en los laboratorios, que sean más eficientes y que se puedan usar en rangos de temperaturas más amplios.

Referencia: Lam SY, Yeung RCY, Yu T-H, Sze K-H, Wong K-B (2011) A Rigidifying Salt-Bridge Favors the Activity of Thermophilic Enzyme at High Temperatures at the Expense of Low-Temperature Activity. PLoS Biol 9(3): e1001027

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Solicitudes Ramón y Cajal y Juan de la Cierva con retraso

No estoy teniendo demasiado tiempo libre para poder compartir cosas más «interesantes» desde el punto de vista experimental en el blog, sin embargo tengo que exponer este suceso que sí que puede ser de interés para la comunidad investigadora.

Como sabréis muchos, en España se conceden subvenciones públicas en el marco de la línea instrumental de actuación en recursos humanos del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica (I+D+i). En la convocatoria que reúne las ayudas, se incluyen los subprogramas Ramón y Cajal y Juan de la Cierva. No quiero entrar en detalle puesto que llevaría un buen artículo, sin embargo sí quería destacar una cosa concerniente a la información y la ayuda a la hora de optar a estas ayudas que sucede en las Universidades, al menos las públicas. A parte de la «buena aceptación» o no a la hora de admitir estas ayudas para la contratación de personal investigador, es normal que la falta de información para la gente que no está muy metida en dónde conseguir las bases para la convocatoria. Sin embargo me ha desagradado bastante (por no decir otra palabra) que la Universidad de León envíe este correo que os pongo a continuación:

Se anuncia la conferencia titulada: «Claves para la evaluación positiva de proyectos de I+D+i», impartida por Julio Bravo, consejero de la ANEP, este viernes 4 de marzo de 2011 a las 12 h. en el Aula Magna de la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales (Universidad de León).

En la conferencia se expondrán aspectos de interés relacionados con la elaboración de memorias y baremación de proyectos de investigación y solicitudes Ramón y Cajal y Juan de la Cierva.

Si no se está muy informado sobre el tema, pues la iniciativa es genial. No es muy común que venga alguien a explicar y ayudar a cumplimentar las solicitudes. Sin embargo me ha molestado por la fecha. Os pongo a continuación la sección del Boletín Oficial del Estado en el que se muestran las fechas de la presentación de solicitudes:

BOE-ayudas Ramón y Cajal y Juan de la Cierva
Extracto del BOE con los plazos de presentación de solicitudes para las ayudas Ramón y Cajal y Juan de la Cierva. Hacer clic para agrandar

Como siempre las cosas no se hacen como se deberían hacer. Os aseguro que optar a esas ayudas no es fácil por los requisitos y los centros o empresas que deben dar el beneplácito. Pero que la información que den las universidades públicas (generalizo porque esto lo he visto aquí y no creo que no sea una «iniciativa pionera») sea a destiempo no es bueno.

Bueno, la pataleta ya está escrita. Espero que la comunicación entre investigadores mejore con el tema de la accesibilidad a los contenidos mediante internet porque necesitamos un poco de unión entre todos. Esto es otro ejemplo de que ocurra una fuga de cerebros. Y es triste. Muy triste.

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