Colección de ESMOS

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En este proyecto estamos recibiendo diversos tipos de trabajos como charlas científico-académicas, artículos de opinión, artículos de divulgación, infografías, ponencias de enseñanza académica, descripción de fotografías científicas, notas de clase, entre otras formas de divulgación. Tanto estudiantes como profesionistas de cualquier parte del mundo que desean compartir conocimiento científico pueden participar. Todos los trabajos son revisados por miembros del comité editorial y si cumplen con los estándares de calidad son publicados en nuestra plataforma. El URL de la plataforma es el siguiente: https://sites.google.com/view/esmosbuap/

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Metabolitos producidos por el hongo Fusarium solani
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-17) Ruiz Andrade, Grisel
El género Fusarium es uno de los géneros dentro del reino fungi con endófitos más abundantes, éste comprende unas 70 especies caracterizadas por discrepancias extraordinarias en términos de genética, con una capacidad para crecer en una amplia gama de sustratos, afectando no solo su biología e interacción con los organismos que los rodean, sino también su metabolismo secundario. Miembros del género Fusarium son una fuente de metabolitos secundarios con diversidad estructural y química y se informa que exhiben diversas actividades farmacológicas. Los endófitos fúngicos son una fuente importante de agentes antiinfecciosos y otros compuestos médicamente relevantes, debido a una fuente de diversa gama de metabolitos secundarios bioactivos multidimensionales, como alcaloides, terpenoides, esteroides, quinonas, isocumarinas, lignanos, fenilpropanoides, fenoles y lactonas. Se considera que Fusarium es una rica fuente de compuestos bioactivos, incluidos más de cien compuestos con estructuras químicas únicas, entre más de trescientos compuestos de diversas clases, como butenólidos, alcaloides, terpenoides, citocalasinas, fenalenonas, xantonas, esteroles y derivados de difenil éter y antraquinona, con bioactividades multidimensionales tales como actividad antimicrobiana, antiviral, anticancerígena, antioxidante, antiparasitaria e inmunomoduladora. F. solani es una de las fuentes más importantes de nuevos y diversos constituyentes secundarios farmacológicamente activos. Se han encontrado diversos biocompuestos como son el caso del taxol, que es el primer miembro de la familia de los taxanos, que se utiliza en la quimioterapia del cáncer y se caracteriza por su limitada disponibilidad, alto costo y bajo rendimiento de fuentes vegetales. Sin embargo, se utiliza en el tratamiento de varios tipos de cáncer, como el de mama, ovario, próstata, pulmón de células no pequeñas, adenocarcinoma y carcinoma de células escamosas de esófago. También se ha reportado el caso de la producción de vitexina (5,7,4-trihidroxiflavona-8-glucósido), es conocida por tener valiosas propiedades biológicas como antiinflamatoria, anticancerígena, antinociceptiva, antioxidante, anticonvulsivante, cardioprotectora, hipotensora, potenciadora de la memoria y antidiabética. Se ha reportado el aislamiento de siete metabolitos secundarios de F. solani incluyendo: tres naftaquinonas, anhidrofusarubina, fusarubina y 3-desoxifusarubina, una aza-antraquinona, bostrycoidina, dos esteroles, ergosterol y 3,5,9-trihidroxiergosta-7,22-dieno-6-ona y 4-hidroxibenzaldehído. Curiosamente, la fusarubina reporta tener una actividad neuroprotectora significativa en la muerte de células HT22 mediada por glutamato, como inhibidor de la NADH ubiquinona reductasa mitocondrial, que también se conoce como coenzima Q10 y como un antioxidante eliminador de radicales libres. Además, tiene la capacidad de actividad antibacteriana altamente significativa contra cuatro patógenos, B. megaterium, S. aureus, P. aeruginosa y E. coli reportados hasta el momento en la literatura. Las naftoquinonas son pigmentos derivados del naftaleno, pertenecientes a la familia de las quinonas, que exhiben una variedad de estructuras químicas y demuestran diversas actividades biológicas. La naftoquinona es precursora de la síntesis de fusarubina, varios estudios han demostrado su capacidad de F. solani para producir fusarubina y derivados (O-etilfusarubina, hidroxi-dihidrofusarubina y O-etilhidroxidihidrofusarubina. Conocer que los microorganismos a pesar de ser patógenos son capaces de producir sustancias antimicrobianas con actividad multiobjetivo, son una característica necesaria para prevenir el desarrollo futuro de resistencia de patógenos a nuevos medicamentos e incluso para implementarse en la agricultura, para poder disminuir el uso de agroquímicos dañinos a la salud humana y ambiental. Literatura recomendada [1-26].
Uso de PBM (Plant Beneficial Microorganisms), una alternativa para la agricultura
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-04) Bernabé-Allende, Alejandra
La agricultura moderna se ha valido del uso de pesticidas y fertilizantes químicos para satisfacer la demanda de alimentos, que aunque aumentan la producción de las plantas cultivadas traen consigo problemas al medio ambiente, ya que afectan a la composición del suelo e incluso se acumulan en los mismos alimentos [1]. Una alternativa más amigable con el entorno, es el uso de microorganismos benéficos PBM (por sus siglas en ingés; Plant Beneficial Microorganisms). El recubrimiento de semillas con este tipo de microorganismos se considera uno de los mejores métodos para promover la agricultura sostenible en donde se pueden mejorar las propiedades de la semilla y promover el crecimiento de la planta, ya que estos microorganismos proporcionan beneficios como la producción de fitohormonas, inhibición de patógenos, solubilización de fosfato, fijación de nitrógeno [2,3,4]. Las semillas recubiertas facilitan la siembra al agricultor y a su vez, las bacterias colonizan cuando la raíz emerge, incrementando el crecimiento de la planta y brindando protección frente a estrés biótico como plagas y enfermedades o estrés abiótico como es la sequía, cambios de temperatura, salinidad del suelo entre otros. El recubrimiento de semillas se ha utilizado en diferentes plantas con diferentes dimensiones y texturas, en el recubrimiento se han usado PBM como rizobios, bacterias y hongos que pueden aumentar la germinación de la semilla, el rendimiento de la planta y la tolerancia frente al estrés.
El ARN que podría salvar vidas
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-14) Robles Ramos, Ana Carolina
Independientemente del tipo, el cáncer es una de las enfermedades más mortales en la actualidad. Particularmente, y a pesar de los nuevos tratamientos, el cáncer de pulmón constituye el 15 % del total global de nuevos diagnósticos, con una supervivencia global de 5 años que no suele superar 15 %, y cuyo principal factor de riesgo es la exposición al humo del tabaco [1]. Los tumores de pulmón se clasifican en tumores de células pequeñas y tumores de células no pequeñas de pulmón (CPCNP). Particularmente y de acuerdo a la IASLC y la OMS, estos últimos se clasifican en tres subtipos [2], pero solo nos centraremos en dos: · Carcinoma de células escamosas (SqCC): tienen una ubicación central en los bronquios principales, sus células se asemejan a las células planas y delgadas [3]. · Adenocarcinoma (LAC): no microcítico y las células son similares a las células de las glándulas como las que secretan moco en los pulmones [4]. Por su parte, los miRNA son un tipo de ARN pequeño regulatorio no codificante [5] que consiste de 18-25 nucleótidos, y que son capaces de silenciar o degradar el ARN-mensajero [6]. A pesar de representar solo un 2-3% del genoma, sus funciones lo posicionan como un factor importante como biomarcador para el diseño de nuevas terapias [7] por sus características medibles y evaluables que indican procesos biológicos, patogénicos o respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica [8]. En este trabajo se muestran 13 miRNAs diferencialmente expresados como posibles biomarcadores de cáncer pulmonar. No obstante, para obtener una prueba de diagnóstico menos invasiva y costosa, es necesario una investigación más puntual y profunda relativa a los fluidos extracelulares [9].
Biocarbón producido a partir de orujo de uva, ¿una alternativa viable como biofertilizante?
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-13) Nicanor Barbosa, Amanda Denisse
Debido al aumento en la producción de alimentos se genera una cantidad numerosa de desperdicio de alimentos. El sector de procesado de frutas y hortalizas genera la mayor parte de estos residuos, los cuales pueden ser utilizados como materia prima sostenible para producir biocompuestos utilizando tecnología verde que es económica, sostenible y amigable al medio ambiente [1]. El orujo de uva es el residuo sólido obtenido tras la extracción del jugo de uva y es el principal subproducto del proceso de elaboración del vino. Lo comprenden cascaras trituradas y semillas con algunos tallos. De este, las semillas de la uva y su aceite son de suma importancia debido a que son ricas en fenoles, vitamina E, fitoesteroles y ácidos grasos poliinsaturados. además, se extrae para producir biocombustibles, alcoholes, alimento para animales y fertilizantes [2, 3]. Este trabajo se basó en el artículo "Production of a biofertilizer from exhausted grape waste: agronomic and environmental impact on plant growth", en el cual podemos conocer una de las aplicaciones del orujo de uva al convertirse en biocarbón para poder realizar pruebas sobre su utilidad como biofertilizante [4]. Debido a que el cultivo de viñedos requiere grandes cantidades de fertilizantes cada año, la idea de recuperar la materia orgánica de los desechos de la uva podría producir un recurso barato y de fácil acceso para el compostaje del suelo, esto parece ser una opción viable. Los efectos del biocarbón producido mediante orujo de uva parecen tener efectos favorables para el suelo y el ambiente, sin embargo, los beneficios notables solo pueden notarse a largo plazo [4].
Pequeñas partículas, grandes problemas: el impacto contaminante de los nanomateriales
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-12) Flores Estrada, Claudia V.; González Muñoz, Diana Zuilem; Medina Márquez, Emily; Olvera Sandoval, Edgar A.; Vázquez Martínez, Sofía I.
Los nanomateriales son estructuras muy pequeñas, inferiores a 100 nanómetros (100 millonésimas de milímetro). Estos materiales tienen propiedades únicas debido a su tamaño y estructura a escala nanométrica [1]. Se utilizan en una variedad de aplicaciones, como la electrónica, la medicina, la energía, la catálisis y los materiales de construcción.[4] Sin embargo, también se ha demostrado que algunos nanomateriales pueden ser tóxicos y tener efectos negativos en la salud humana y el medio ambiente. Por lo tanto, es importante tener en cuenta los riesgos potenciales de los nanomateriales y desarrollar prácticas seguras para su producción, uso y eliminación. Los factores relacionados con la exposición se definen como todas aquellas vías de entrada al organismo, estos están asociados con mecanismos de entrada, como lo son la frecuencia de la exposición, la concentración ambiental y la duración de exposición al contaminante [2], además, que también dependen del sitio de depósito y la ruta que siguen los nanomateriales. Los nanomateriales tienen diferentes métodos de liberación (directa, indirecta y accidental); así como también tienen diferentes rutas de transporte (acuático, atmosférico y por tierra). Las vías de transporte de nutrientes es un ejemplo de la contaminación de nanomateriales en los ecosistemas, pues pueden verse dañadas por componentes como la erosión del suelo, las lluvias y las actividades humanas [3]. Existen riesgos para la industria alimentaria que pueden afectar a su vez al ser humano, la toxicidad provocada por la contaminación es un ejemplo, puede penetrar en la célula, en los tejidos y provocar daño severo; la acumulación de contaminantes en el medio ambiente puede causar daños en la vida acuática y provocar un daño en la cadena alimenticia. Se deja en claro que hace falta una regulación más estricta con respecto al desecho de contaminantes. Algunos ejemplos de nanomateriales y su composición, son el dióxido de silicio, el cual provoca alteraciones cardiovasculares y pulmonares; los nanotubos de carbono, los cuales generan acumulación en el hígado, pulmones y bazo; el rutilo, ocasiona estrés oxidativo y es carcinógeno; las nanopartículas metálicas se han asociado con hemólisis y trombosis, se almacenan en bazo, hígado y riñón, entre otros [4]. La problemática sobre el uso de nanomateriales continuará, pero cada vez son más organismos reguladores y normativas en diferentes países sobre el uso de nanomateriales, pero aún faltan muchos por clasificar y tras recibir una clasificación recibir una regulación apropiada [5]; no es necesario detener el avance científico, únicamente es importante generar una protección contra los efectos toxicológicos generados por el esparcimiento de nanomateriales de forma indebida.
Reseña sobre el artículo “Funciones de la microbiota del aparato reproductor femenino en la salud ginecológica y reproductiva”
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-07) Reyes Iturbide, Itzel
El tracto reproductivo femenino está compuesto por la vagina, el cuello uterino, el útero, las trompas de Falopio y los ovarios, y recalcan que el cuello uterino conecta el tracto reproductivo superior con la vagina. Diversos estudios han identificado un vínculo genético entre los antecedentes genéticos de una mujer y taxones bacterianos específicos, aún se requiere saber por qué ocurre de esta manera, no obstante, es un impacto de la etnicidad racial. Los Lactobacillus spp. Son los taxones que predominan en el microbioma vaginal, responsables de la disminución de la susceptibilidad a la infección por el VIH, además de otras infecciones vaginales. La interacción de estos taxones con el huésped, benefician en la salud vaginal. Algunos investigadores han planteado la hipótesis de que las infecciones intrauterinas causadas por microorganismos activan el sistema inmunitario innato y, en consecuencia, aumentan el riesgo de un parto prematuro. Un cuello uterino corto, es también un factor de riesgo de parto prematuro espontáneo, por su fácil ascensión de microbios. En conclusión, el artículo es de suma importancia, debido a que brinda a través de un lenguaje claro, información valiosa de la que se debe profundizar más para las enfermedades e infecciones que pueden ser prevenidas y así evitar la muerte de más de una vida. El estudio y revisión exhaustiva de diferentes artículos y medios de investigación científica les permitió a los autores tener ideas más claras y compartirla de forma resumida y comprensible para lectores interesados en este tema, en especial descifrando cómo los miembros del microbioma del tracto reproductivo femenino afectan el embarazo.
La resistencia de Hemileia vastatrix y su impacto en la caficultura mexicana
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-06) Reyes Iturbide, Itzel
El café, a nivel mundial es uno de los productos primarios más valiosos, de gran importancia política y económica para muchos países en desarrollo. En México, el café es un cultivo estratégico; su producción ha dado empleo a más de 500 mil productores de 15 estados y 480 municipios. La producción mexicana de café cereza fue en promedio de 899 mil toneladas en el periodo 2017-2021; Chiapas se posiciona como el primer estado productor, el cual aporta 41 % del volumen nacional, seguido por Veracruz (24 %) y Puebla (15.3 %) [6]. La producción de este cultivo puede ser afectada por plagas y enfermedades de distinto tipo, como la broca del café (Hypothenemus hampei) y la roya del cafeto (Hemileia vastatrix) [7]. La roya, causada por el hongo biotrófico Hemileia vastatrix, se propaga a través de esporas transportadas por el viento y puede causar graves daños a los cultivos de café [2], posee una alta variabilidad genética y en condiciones óptimas puede generar el surgimiento rápido de nuevas razas [1]), lo que hace a su población muy compleja en factores de virulencia. En México las variedades de café resistentes a la roya son Catimor, Sarchimor y Marsellesa, hasta la fecha las variedades que han sido catalogadas como resistentes a la roya aún conservan su resistencia, sin embargo, es el patógeno de H. vastatrix que ha aumentado su virulencia, ya sea por mutación y recombinación que ha superado su resistencia [8]. Con índices altos de incidencia y severidad, la roya afecta el proceso fisiológico de llenado y maduración de frutos, causando pérdidas económicas considerables. La resistencia de la roya trae consigo dificultades para el mantenimiento y tratamiento fitosanitario, además de un cambio climático perjudicial, con esto que los caficultores duden en combatir y evitar el contagio y dispersión de esta plaga [4]. Aunque la roya en México no ha causado daños tan devastadores como en otros países [5], es importante tomar medidas que lo prevengan, el método más popular para el control de enfermedades es el uso de variedades resistentes, gracias al bajo costo y menor impacto en el medio ambiente (Zambolin et al., 1999 en [2]). Otra forma es el uso de un manejo integrado de plagas, reducen los niveles de daño provocados a nivel económico por la roya, permitiendo la sostenibilidad del cultivo [3] además del uso correcto de tratamiento químico, y apoyo de organizaciones y entidades gubernamentales, principalmente a pequeños productores de los distintos municipios [4]. En conclusión, para que la industria cafetalera prospere donde una plaga está mutando, se deben tomar en cuenta distintos aspectos entre ellos, realizar investigaciones más detalladas de acuerdo con las características de cada zona productora que permitan un control y equilibrio, análisis genéticos, hacer uso de soluciones ecológicas y sustentables mediante un manejo integral, dar capacitaciones, así los productores no se desanimen a eliminar plagas y enfermedades y no se limiten por los precios elevados que conlleva un control o eliminación de plagas propiciando a su vez una mayor y óptima producción y los beneficios son mayores para la producción cafetalera mexicana.
Semillas encapsuladas en algas marinas, una nueva forma de agricultura sostenible
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-05) Nicanor Barbosa, Amanda Denisse
Actualmente las prácticas agrícolas modernas dependen en gran medida de fertilizantes químicos sintéticos y pesticidas para aumentar el crecimiento y el rendimiento. El uso desmedido de fertilizantes químicos/plaguicidas conduce a consecuencias devastadoras de calidad ambiental, como lo son la inestabilidad estructural, el ensamblaje de contaminantes peligrosos; lo que provoca un desequilibrio biológico entre el suelo, la vegetación y los microorganismos. Sin embargo, la forma en la que trabajan las microalgas y cianobacterias para compensar el rendimiento de las plantas y otras posibles aplicaciones, por el momento no tiene un campo de estudio amplio [1,2]. Por lo tanto, para hacer un cambio hacia el uso de biofertilizantes y bioestimulantes naturales en la agricultura se han realizado estudios en los que con ayuda de algas como: microalgas (Spirulina plantensis y Chlorella vulgaris) y macroalgas (Sargassum, Halimeda macrolaba y Gracilaria) presentadas en el artículo en el que se basó este trabajo, “Development of marine algae-encapsulated seed product for sustainable agriculture production -a novel approach”, son una opción con bastante potencial para zonas en las que no hay mucha agua y se recurre a esperar a que el clima ayude a regar los cultivos [3,4]. Los microorganismos son una fuente rica de nutrientes básicos necesarios que se pueden utilizar en la fabricación de biofertilizantes para aumentar la productividad de tierras agrícolas. Un ejemplo de estos microorganismos son las microalgas, que pueden ser utilizadas en la agricultura moderna por su capacidad para enriquecer los nutrientes del suelo y mejorar la utilización de macro y micronutrientes. Además de mejorar la fertilidad y la calidad del suelo. Estos organismos son capaces de producir hormonas de crecimiento para las plantas, compuestos microbianos y otros metabolitos para promover el crecimiento [5].
La psicobiota y la neurodegeneración
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-09-04) Martínez Gómez, Gadriana Scarlett
La psicobiota es un término que se refiere a la comunidad de microorganismos que habitan en el intestino y que tienen una influencia significativa en la salud mental y física. La composición de la psicobiota puede ser afectada por factores como la dieta, el uso de antibióticos y el estrés, lo que puede tener consecuencias en la salud del cerebro y en la neurodegeneración. En la actualidad tenemos una juventud que tiene una estrecha relación con las drogas, las cuales pueden afectar gravemente las capacidades cognitivas de quienes recurren frecuentemente a ellas. Por lo tanto, el uso crónico se ha relacionado con la neurodegeneración y los cambios en las vías de señalización del cerebro. Hasta el día de hoy aun no contamos con evidencia que sugiera que los psicobióticos puedan usarse como terapia para los trastornos neurodegenerativos causados por el abuso de drogas; pero sobre lo que sí hay información es respecto a su uso como suplementos que llegan a apoyar el buen humor y contribuir al funcionamiento normal del sistema nervioso, lo cual es un gran paso en este largo camino.
Hongos de Sigatoka y sus posibles antagonistas: Un estudio preliminar
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-08-30) Muñoz-Morales, Julieta Mariana; Galindo-Hernández, Fernanda; Cid-Arriaga, Grecia; Luna-Pérez, Estephanie Elizabeth
El complejo Sigatoka afecta a los cultivos de plátano, provocando un defecto en el área fotosintética de las hojas que provoca que la madurez del fruto sea prematura. Debido a que el plátano es el séptimo cultivo más importante del mundo, y puede generar pérdidas económicas de hasta el 80%, es de suma importancia buscar alternativas para evitar el desarrollo de enfermedades en los cultivos e incrementar el rendimiento de estos. Una estrategia es la utilización de bacterias antagonistas del crecimiento de patógenos. El presente trabajo preliminar busca bacterias benéficas que realicen antibiosis contra microorganismos patógenos de plantas, para la posible aplicación de éstas como agentes de biocontrol contra los patógenos del complejo Sigatoka (Referencias de este trabajo [1-17]).
Una generalización de los autómatas celulares
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-08-17) Castillo Ramírez, Alonso
Sea G un grupo y A un conjunto con al menos dos elementos. Un autómata celular sobre AG [1] es una función τ : AG → AG definida a través de un conjunto memoria finito S ⊆ G y una función local µ : AS → A. En esta plática presentaremos una generalización de esta definición [2] la cual nos permite considerar ϕ-autómatas celulares τ : AG → AH, donde H es otro grupo arbitrario y ϕ : H → G es un homomorfismo de grupos. La definición clásica de autómata celular se recupera tomando G = H y ϕ = id. Además, esta definición nos permite demostrar análogos a tres teoremas importantes de la teoría de los autómatas celulares clásicos: 1. Teorema de Curtis-Hedlund generalizado: Una función τ : AG → AH es un ϕ-autómata celular si y solo si τ es continua en las topologías prodiscretas y ϕ-equivariante (i.e. h · τ (x) = τ (ϕ(h) · x) para toda x ∈ AG, h ∈ H). 2. Teorema de composición: Consideremos un ψ-autómata celular σ : AH → AK con conjunto memoria S y un ϕ-autómata celular τ : AG → AH con conjunto memoria T. La composición σ ◦ τ : AG → AK es un (ϕ ◦ ψ)-autómata celular con conjunto memoria ϕ(S)T. 3. Teorema de invertibilidad: Un ϕ-autómata celular τ : AG → AH es invertible (en el sentido de que existe un homomorfismo de grupos ψ : G → H y un ψ-autómata celular σ : AH → AG tal que τ ◦ σ = idAH y σ ◦ τ = idAG ) si y sólo si τ es biyectivo.
Microplásticos ¿de dónde vienen y a dónde van?
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-08-16) Martínez Mireles, Luz Ángela; Cirilo Postrero, Rosario; Roano Vázquez, Fernanda; Gasga Tehuintle, Mariam; Figueroa Román, Isabel
Los microplásticos se definen como partículas plásticas con un tamaño no superior a los 5 mm o 1/5 de pulgada, es decir, tamaños difíciles de percibir. Este tipo de microplásticos provienen de la degradación de plásticos voluminosos hechos de polietileno, poliestireno, nylon, polipropileno o cloruro de polivinilo [2]. Debido a estos compuestos sintéticos, la clasificación de los microplásticos se divide en dos, en las cuales los productos plásticos primarios son los originales, y los secundarios, siendo derivados de la degradación de las fuentes primarias [1]. En los microplásticos primarios, son un tipo de plásticos manufacturados con un tamaño menor de 5 mm. Estos incluyen pellets industriales como también fragmentos plásticos incluidos en productos de cuidado personal, un ejemplo de ello sería crema de dientes, geles de baño y productos para el cuidado de la piel. Por otro lado, los microplásticos secundarios, se forman por la degradación química (oxidación), física (calor, luz UV, acción mecánica) y/o degradación microbial de los productos plásticos [2]. Por ello, los microplásticos (MPs) se encuentran en diversas formas en el medio ambiente como esferas, cuentas, pellets, espuma, fibras, fragmentos, y escamas; las formas en las que pueden ser encontrados dependerán de como era su forma original es decir en plásticos primarios, la degradación y condiciones de deterioro que sufrieron. Estos se pueden encontrar en 3 principales bloques, la atmósfera, cuerpos de agua, en el suelo y sedimentos. Sin embargo, los microplásticos pueden encontrar una ruta de entrada hacía la atmósfera y pueden estar sujetos a un transporte a larga distancia y deposición atmosférica [3]. Los estudios basados en microplásticos en la atmósfera, en la deposición húmeda y en los suelos indican claramente que la atmósfera puede actuar como una vía importante en la dispersión de microplásticos a escala global al transportar microplásticos desde áreas urbanas a ubicaciones remotas [4]. En el caso de los cuerpos de agua los ríos urbanos (aguas residuales) tienen una gran influencia en la presencia de los MPs en el ecosistema, pues son el principal transporte hacia hábitats marinos y grandes lagos. Por medio de investigaciones se ha señalado que existe una fragmentación selectiva por tamaño y un transporte de MPs a aguas más profundas a través de procesos físicos y biológicos [2]. Existen también diversas fuentes y vías de entrada de los microplásticos al suelo, observándose que la mayoría lo hacen a través de distintas actividades relacionadas con la agricultura, como el riego con aguas residuales, el uso de acolchado plástico y el compost o el abono orgánico [2]. Por último, los microplásticos pueden liberar sustancias químicas nocivas para el suelo, que después pueden filtrarse en aguas subterráneas, u otras fuentes de aguas circundantes, que posteriormente pueden ser absorbidas por el suelo. Cuando los microplásticos entran en fase de descomposición, obtienen nuevas propiedades químicas y físicas, lo que aumenta el riesgo de que tengan un efecto tóxico en el organismo.
Un vistazo a los marcadores biológicos
(2023-05-25) Robles Ramos, Ana Carolina
A medida que el tiempo transcurre se han desarrollo nuevas metodologías, técnicas y herramientas en favor de la salud pues aún hay enfermedades que no se pueden detectar con anticipación o que el costo del estudio puede ser muy elevado por lo que un gran paso para ello son los biomarcadores o marcadores biológicos definidos como aquellas particularidades medibles que indican lo que sucede en un organismo o célula este puede ser un proceso normal, patogénico o una respuesta farmacológica [1]. Históricamente hablando, el primer bioindicador fue atribuido a Isaakson en 1980, el cual utilizó la medida del nitrógeno urinario como un marcador independiente de la medida de la ingesta de proteínas, que hasta el día de hoy sigue vigente; siendo uno de los más utilizados [2]. Debido a la funcionalidad de éstos, deben contar con atributos específicos para ser un buen marcador: No invasivo, especifico, sensible, estable, sólido, predictivo y de relevancia clínica [3]. Existen diversas formas de clasificar a los marcadores como estar basados en ómicas o en función de su temporalidad, no obstante, la clasificación más común los divide en tres tipos [4]: · Exposición: Evalúa la existencia de algún xenobiótico o metabolito en un organismo; ya sea por dosis interna o efectiva · Efecto: Evalúa anomalías en el organismo asociadas a patologías. Desde un enfoque epigenético, genético y citogenético. · Susceptibilidad: Evalúa en el organismo la capacidad de heredar o adquirir de reaccionar a sustancias exógenas. Por polimorfismos. La importancia de estas herramientas reside en su fiabilidad ya que brindan datos eficaces y seguros por lo que [6]: · Permiten a los investigadores diseñar estudios más pequeños y eficientes · Reducen la cantidad de pacientes expuestos a un determinado tratamiento · Detienen las intervenciones potencialmente dañinas para los pacientes · Aceleran la determinación de la enfermedad En pocas palabras son sistemas de alerta temprana, económicos y rápidos para la detección de enfermedades. Un ejemplo de ellos son los niveles de microRNAs circulantes asociados con distintas patologías relacionadas con la nutrición [7].
Matamaleza en México: Glifosato
(2023-05-16) Garrido Daza, Carlos Eduardo; Galindo Rodríguez, Manuel Alejandro; Rojas Montalvo, Melina Maritere; Hernández Ugarte, Mariana; López Contreras, Zianya
Para el control de plagas se han desarrollado pesticidas, principalmente sustancias químicas, capaces de controlar, matar o repeler organismos dañinos en cuestión. Algunos tipos de pesticidas son los insecticidas, acaricidas, molusquicidas, nematicidas, rodenticidas y herbicidas [1]. Este último tipo emplea sustancias químicas como bromoxynil, fenoxaprop-etil y glifosato [2], por mencionar algunos, para controlar malezas. Siendo el glifosato el herbicida más empleado en el mundo. Su amplio espectro de acción, su baja selectividad y fácil dispersión; para la saludad humana representa un riesgo se asocia con cáncer, problemas reproductivos, trastornos endócrinos, neurotoxicidad, defectos de nacimiento y daño en el ADN [3, 4]. El glifosato se puede encontrar en alimentos, suelos y aguas [3]. En México, la exposición al glifosato es muy frecuente en poblaciones rurales y urbanas. Los principales actores afectados son agricultores y sus familias, jardineros y el personal de mantenimientos de infraestructura en carreteras y ciudades. Ejemplo de ello son los niños, originarios de Autlán, Jalisco, que orinan glifosato [5]. La entrada y transporte del glifosato ocurre mediante su acumulación en tejidos vegetales. De los cuales son liberados al suelo, de ahí su acumulación y magnificación. La ingesta de alimentos contaminados por glifosato es una vía de entrada al cuerpo humano, volviéndolo susceptible a enfermedades [4]. Dentro de los efectos del glifosato se encuentra la alteración de comunidades microbianas, cuya consecuencia es la disminución de la calidad del suelo y agua, afectando negativamente a moluscos, crustáceos y artrópodos. El principio activo del glifosato, el ácido aminometilfosfónico (AMPA), inhibe la actividad enzimática antioxidante de las plantas, por lo que se manifiesta daño celular en ellas. Así mismo, interfiere en cambios epigenéticos, expresión de genes, provocando carcinogénesis [6, 7, 8].
¿Lucha de bacterias?
(2023-04-25) Luna-Pérez, Estephanie Elizabeth
Las bacterias compiten constantemente contra otros microorganismos principalmente por nutrientes en los diversos ambientes que habitan, es por ello que han desarrollado mecanismos que les confieren ventajas en su comunidad microbiana [1]. Uno de estos mecanismos es la antibiosis, la cual se basa en la síntesis de compuestos antimicrobianos que impiden el crecimiento de otros microrganismos que representan una amenaza para la sobrevivencia de la bacteria productora de estas sustancias [2]. Esta función ha sido usada por el ser humano para diversos fines, siendo uno de los más relevantes, la síntesis de antibióticos de amplio espectro, bacteriocinas y antifúngicos contra patógenos humanos, actuando como una alternativa para el tratamiento de infecciones multidrogoresistentes [3]. Otra aplicación relevante es el biocontrol de enfermedades en plantas por bacterias promotoras de crecimiento vegetal, o PGPB, estas bacterias pueden producir varios metabolitos, como antibióticos, sideróforos, compuestos orgánicos volátiles, enzimas hidrolíticas, ácido cianhídrico y ACC desaminasa, que reducen o previenen enfermedades patógenas [4]. Este mecanismo también es aprovechado por la industria alimentaria para la bioconservación de alimentos, siendo las bacterias ácido lácticas las más utilizadas, ya que producen bacteriocinas que inhiben el crecimiento de ciertas bacterias, evitando así la contaminación de los productos, la mayor ventaja de la bioconservación es la seguridad del consumo [5]. Las aplicaciones que se le pueden dar a las sustancias producidas por bacterias son sumamente amplias, y se está lejos de conocerlas todas ya que diversas fuentes señalan que las bacterias producen al menos una sustancia inhibitoria [1], además el porcentaje de bacterias aisladas actualmente es menor al 2%; lo que implica una minoría considerando la diversidad microbiana en el planeta [6].
β-glucuronidasa
(2023-04-21) Hernández-Biviano, Hannia Josselín
La β-glucuronidasa es miembro de la familia de las enzimas glicosidas [1], considerada una enzima glicosil hidrolasa [3]; capaz de catalizar la descomposición de carbohidratos complejos [1]. Tiene la capacidad de convertir los glucósidos en agliconas mediante la hidrólisis de O- o S-glucosídicos [3]. Se tiene conocimiento de que en bacterias es codificada por el gen uidA [3] y en humanos, es un tipo de glucuronidasa, perteneciente a la familia de glucosidasas 2 que cataliza la hidrólisis del β-D-ácido glucurónico [6]. La primera vez que se habló de esta enzima fue en 1934 en el primer ensayo para explicar el método para valorar su actividad enzimática, basado en la hidrolisis del ácido metol glucosidurónico. Posteriormente en 1954 se descubre su presencia en las arterias de ratas y en 1956 en arterias humanas [5]. Esta enzima está presente en casi todos los tejidos de diversos organismos como perros, gatos, ratones y en bacterias [7], en el retículo endoplásmico, lisosomas celulares [5], en la mayoría de los tejidos vegetales y animales como el riñón, la bilis, el suero, la orina y el bazo [2]; orgánulos como el citoplasma y la membrana interna [3]. Ha demostrado capacidad de catalizar reacciones de transferencia de ácido glutámico, realizar hidrólisis del ácido glucurónico para obtener glucurónicos. En su forma in vitro ha demostrado acción anticoagulante además de reducir la lipemia [5]. Otras funciones que tiene es la desintoxicación de metabolitos reactivos en diversas enfermedades como el cáncer de colon [2] y como ejemplo especifico, la enzima GUS de la microbiota del tracto, mejora la concentración de estrógeno en la sangre gastrointestinal [3]. Se tiene registro que algunos inhibidores de esta enzima son el sacarato, glucarolactan, ácido glucárico, citrato ascórbico, por su contrario la albumina del suero bovino, el DNA, la gelatina, protamina, quimotripsina cristalizada y el RNA son buenos activadores de esta enzima [5]. Antiguamente se consideraba que la B-glucuronidasa estaba relaciona con varias enfermedades como: el síndrome de HURLER [5], Mucopolisacáridos, su elevación sérica era un indicador de diabetes y aterosclerosis [5]. En la actualidad su presencia es un indicador de una amplia gama de tumores malignos, melanomas [1]; su rendimiento elevado causa infección del tracto urinario, enfermedades renales, la epilepsia, la laringe y el cáncer de mama [2], con fallas metabólicas como ocurre en el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (AIDS), la enfermedad hepática y en la enfermedad articular inflamatoria [7]. Dentro de la medicina se han hecho estudios donde las enzimas GUS de 19 bacterias muestran péptidos antigénicos [3], tienen un papel importante en la generación de metabolitos tóxicos y cancerígenos [4], se ha ocupado como indicador para el diagnóstico de los mucopolisacáridos VII [7]. Además de que ya se ha logrado sintetizar esta enzima de forma casera en un laboratorio utilizando bazo fresco de buey [8].
Glucosa-isomerasa (EC 5.3.1.5)
(2023-03-02) Mendoza Badillo, Mariana
Las enzimas son proteínas catalizadoras, tienden a cumplir funciones únicas al acelerar las reacciones químicas y haciendo posibles varios procesos biológicos [1]. La clasificación de enzimas se rige por el tipo de función que desempeña, siendo las enzimas isomerasas las capaces de isomerizar un compuesto, transformándolo a través de catalizar la reacción de reordenamiento de sus átomos, su nomenclatura inicia con EC [2]. La glucosa-isomerasa (EC 5.3.1.5), se denomina así por catalizar la isomerización reversible de la D-glucosa para convertirla en D-fructosa (C6H12O6), El sustrato natural que isomeriza es la D-Xilosa (C5H10O5), una aldopentosa, que se isomeriza a la D-Xilulosa, por lo que se denomina también como xilosa-isomerasa [3]. Su estructura sugiere ser un tetrámero compuesto por cuatro cadenas polipeptídicas casi idénticas [4, 5]. Es una isomerasa microbiana debido a que puede obtenerse a partir de microorganismos capaces de crecer sobre una fuente de xilosa, como lo son Steptomyces sp., Bacillus coagulans y Actinoplanes missouriensis [6]. También es una metaloenzima, enzima que retiene iones metálicos, en este caso pueden ser Co2+, Mg2+ o Mn2+, para activarse y unirse con el sustrato de interés; dentro de las metaloenzimas se clasifica como una isomerasa oxidorreductasa debido a que cataliza el intercambio de electrones en reacciones redox [2]. La glucosa-isomerasa se utiliza desde los años 60 en la industria alimentaria (Clinton Corn Processing Co. En Estados Unidos, 1967), dado que inicio junto con otras enzimas al uso de biocatalizadores a nivel industrial [3, 7]. Su importancia radica en el descubrimiento de su capacidad isomerizante de glucosa a fructosa (Marshall y Kooi, 1957), que es un sustituto edulcorante 1,3 veces más dulce que la sacarosa, 1,7 más que la glucosa [7]. Convierte los jarabes glucosados en jarabes fructosados para aumentar la dulzura, como el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) [6]. La glucosa-isomerasa es estable ante el aumento de temperatura y no requiere cofactores NAD1 o ATP para su actividad, que son costosos, además de tener especificidad de la reacción y no forma productos indeseables, así mismo, es más conveniente su fructosa resultante que la fructosa sintetizada químicamente (reacciones de Lobry de Bruyn-Alberdavan Ekenstein), la cual tiene un sabor desagradable y dulzor limitado [7]. Normalmente se trabaja en temperaturas ambiente, o entre 50-100ºC, y a un pH neutro o tendiendo levemente a ácido. La inmovilización de la glucosa-isomerasa permite que trabaje aumentando su productividad, su actividad catalítica y da una baja formación de derivados en el jarabe. Por ejemplo, en la GI obtenida de Streptomyces murinus por Jorgensen y Col en 1988, usando glutaraldehído como agente reticulante y en óptimas condiciones industriales, se consiguió más de 10,000 kg de sustancia seca de jarabe por kilogramo de enzima [8]. Se emplea en la bioconversión de hemicelulosa a etanol (con la isomerización de xilosa a xilulosa y convertirse en etanol mediante fermentación de levaduras), participa en las funciones nutricionales para una bacteria prolífica, inclusive sirve para estudiar las relaciones de la función estructural en técnicas de bioquímica e ingeniería genética avanzadas y su aplicación en producción de etanol derivado de hemicelulosas como biomasa renovable [7]. Sin embargo, su función principal es la isomerización de D-glucosa a D-fructosa para la producción industrial de JMAF, alimentos y bebidas azucaradas. Este último proceso se lleva a cabo a partir de derivados del almidón, transformando el jarabe de glucosa en jarabe de fructosa: se transforma una solución de almidón gelatinizado a maltodextrinas con una amilasa y salen tres transformaciones, la que forma D-fructosa es en la que se agrega una amiloglucosidasa y se incuba, después por hidrólisis (97%-98%) se obtiene D-glucosa que posteriormente añadiendo glucosa-isomerasa en forma inmovilizada se transforma en D-fructosa [3].
Taq polimerasa: historia, características y aplicaciones
(2023-03-01) Tapia Clemente, Francisco Germán
La definición general de las enzimas es que son un tipo de proteínas que catalizan, es decir, aceleran o retrasan procesos o reacciones químicas dentro de los seres vivos, sin embargo, a pesar de que hay clasificación para cada tipo de enzimas, hay algunas que son diferentes debido a los organismos que las sintetizan, esto posiblemente por el hábitat hostil que provocó una adaptación. Thomas D. Brock y Hudson Freeze descubrieron en 1968 una bacteria llamada Thermus aquaticus la cual produce una enzima llamada Taq polimerasa, la bacteria se encontró en primavera en USA específicamente en los géiseres de Yellowstone [1, 2, 3]. La PCR fue desarrollada en el año de 1983, pero no fue hasta el año 1985 que fue presentada por Kary Mullis (1944-2019) a la reunión anual de la sociedad norteamericana de genética humana, la cual revolucionó la biología molecular, marcando un antes y un después. Pero no fue hasta el año de 1988 cuando se ocupó la Taq polimerasa en la técnica de PCR, específicamente en la etapa de extensión en donde puede replicar una cadena de ADN de 100 pares de bases en menos de 10 segundos, funcionando a 72 °C; es decir, se utilizó esta enzima para la amplificación del ADN debido a las propiedades termoestables, ya sea del ser humano u otros seres vivos, y en 1933 Kary Mullis fue galardonado con Premio Nobel de Química por inventar la PCR [1, 4, 5, 6, 7]. El nombre que recibe esta enzima es precisamente por la abreviatura de la bacteria que la produce “T” de Thermus, “aq” de aquaticus y polimerasa debido a que replica los ácidos nucleicos. Thermus aquaticus es una bacteria termófila, aerobia, Gram-negativa y heterótrofa, dichas propiedades, han hecho que se adapte a condiciones donde difícilmente otro tipo de microorganismos puedan sobrevivir, debido a esto, la enzima que es de interés se le ha denominado como una enzima extrema y termoestable, esto porque soporta altas temperaturas sin desnaturalizarse, es decir, no pierde sus estructura y funciones a altas temperaturas. La temperatura ideal donde presenta una actividad enzimática es entre 75 °C y 80 °C y tan solo sobrevive 9 minutos si está a 97.5°C. La polimerización de nucleótidos de ADN que son doble hebra en dirección 5' → 3', son catalizados por la Taq polimerasa, pero deben estar presentes los iones de magnesio y actividad exonucleasa 5' → 3' [3, 5, 6, 8]. La PCR es una síntesis in vitro de fragmentos de ADN, que consiste en 3 etapas (desnaturalización, templado y extensión) y tiene varias ventajas, se usan pocas moléculas, no se requieren células vivas, el proceso es terminado en pocas horas, es versátil debido a que puede ser aplicada en muchas áreas como en la identificación de enfermedades, replicación del genoma humano, epidemiología, investigación, medicina forense y su principal y más importante aplicación actualmente es para la detección del virus SARS-CoV 2, responsable de la COVID-19. Además, se puede retro-transcribir un ARNm amplificándolo, utilizando la Taq polimerasa para posteriormente replicar el ADN amplificado y obtener la proteína que es de importancia, por ejemplo, así se produce la insulina que se ocupa actualmente [1, 6, 8].
La colección de ESMOS; una plataforma para compartir el conocimiento
(2023-02-14) Rivera-Urbalejo, América Paulina; Pineda-Pineda, Jair de Jesús; Sosa-Delgado, Heidi Adhara; Muñoz-Rojas, Jesús
“La Colección de ESMOS” es una plataforma para la difusión y divulgación de trabajos académico-científicos de todas las áreas de conocimiento. Esta plataforma inició en 2022 y a la fecha se han publicado 33 trabajos; los cuales han sido visualizados y descargados por la población lectora interesada. Será necesario un mayor esfuerzo para alcanzar un mayor número de lectores y autores interesados en la publicación de sus trabajos en esta plataforma de conocimiento.
Dimetilsulfóxido reductasa (DMSOR)
(2023-02-11) Luna-Méndez, Miriam Yessenia
Las enzimas son moléculas orgánicas importantes que ayudan a que sucedan determinadas reacciones químicas de forma más rápida en los seres vivos, siendo catalizadores en las reacciones de las células y el organismo. La DMSOR es parte de una familia de enzimas que contiene un ión de Molibdeno en su sitio activo que se encarga de reducir el dimetilsulfóxido (DMSO) a dimetilsulfuro (DMS), el DMSO es el aceptor de electrones terminal. En la reacción el oxígeno del DMSO se mueve hacia el molibdeno y luego se reduce a agua [1]. El molibdeno es un oligoelemento de la tabla periódica que también se encuentra presente en gran cantidad en el mar y en sistemas biológicos, además es importante por sus propiedades oxido-reductoras [2]. La enzima DMSO reductasa la podemos encontrar solo en las bacterias y arqueas, su función es degradar los oxoaniones y cataliza la transferencia de dos electrones y un oxígeno, para obtener como producto agua y DMS [3]. La enzima DMSOR es interesante y muy especial por su participación en diferentes ciclos naturales, como el del carbono, azufre y nitrógeno. La función de la enzima DMSO en el caso particular del ciclo del azufre, se oxida a metanosulfonatos, que condensan las nubes sobre los océanos y estas nubes nos ayudan a aumentar el albedo de la tierra y regular la temperatura, el albedo se produce con los rayos incidentes en la tierra y que luego se devuelven al espacio, el albedo de la tierra es 0.3 y en el mar es mucho más bajo, por esta razón la reacción que cataliza esta enzima podría ser de gran ayuda en el control climático [4, 5].

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