Charlas AyTBUAP

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En este proyecto estamos recibiendo charlas científico-académicas estudiantes y profesionistas que desean compartir conocimiento científico; estás son revisadas 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/charlas-aytbuap

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Biorremediación fúngica de metales pesados del compost de RSOM/U
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2024-05-13) Papaqui-Climaco, Jaquelyn; https://orcid.org/0000-0002-0037-2280
El compost producido en base a residuos sólidos orgánicos municipales/urbano (RSOM/U), es un valioso recurso como biofertilizante para la agricultura, jardinería, actividad forestal y sobre todo para la remediación de suelos, cuya producción contribuye al desarrollo sustentable a través del reciclado de materia orgánica y nutrientes. Sin embargo, el compost puede tener un contenido significativo de metales pesados tales como cadmio (Cd), plomo (Pb), arsénico (As), mercurio (Hg) y selenio (Se), así como ciertos contaminantes como oligoelementos potencialmente tóxicos que perjudican la salud humana [1]. Los componentes previamente mencionados pueden acumularse en los tejidos vegetales por absorción, y llegando a ser biodisponibles para humanos y animales; para dicha problemática la biorremediación fúngica de metales pesados en compost de RSOM/U, es altamente eficiente, económica, disponible y amigable con el medio ambiente. Por esta razón, la remoción de metales mediante esta técnica es prioritaria cuando la finalidad es el uso del compost en suelos agrícolas [2]. Esta revisión es una síntesis de algunos estudios basados en el potencial de la biomasa fúngica para la biorremediación de metales pesados en compost de RSOM/U, reportándose información general del compost a base de RSOM/U, la producción de biomasa fúngica y mecanismos de biorremediación de metales pesados por dicha biomasa. El principal riesgo de los productos metálicos está íntegramente asociado al elemento no degradable y los métodos biológicos no podrían ser capaces de reducir la toxicidad de los metales de forma irreversible. Por ello, la remediación se logra a través de métodos como la movilización y la inmovilización en la micósfera, la sorción en las paredes celulares y la absorción en las células fúngicas [3]. Debido a la considerable adaptabilidad del metabolismo de las cepas fúngicas, se ha establecido que el cultivo de hongos es efectivo para degradar y transformar una amplia variedad de moléculas químicas naturales y sintéticas como pesticidas, metales pesados, detergentes, plastificantes, productos químicos industriales y productos farmacéuticos. En conclusión, la biorremediación de metales pesados utilizando la biomasa fúngica en compost de RSOM/U, con una segregación adecuada de la materia prima, podría mejorar la remoción de metales pesados en compost de RSOM/U, y podría ser una alternativa ecológica y viable, que debe ser valorada intensificando su uso.
Hablemos de cromatografía
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2024-05-12) Balderas-Castillo, Diana Karen; Carranza-López, Diego; Nayotl-Flores, Giovanni; Maldonado-Ahuatl, David Alejandro; Vicens-Quechol, Noé; Castañeda-Antonio, Ma Dolores; https://orcid.org/0009-0003-7507-8291; https://orcid.org/0009-0003-3822-7745; https://orcid.org/0009-0008-5859-4266; https://orcid.org/0009-0007-2020-7630; https://orcid.org/0009-0008-0482-9808; https://orcid.org/0000-0003-0350-3802
El presente trabajo reporta la investigación realizada en la materia de Análisis Instrumental del plan de estudios de la Facultad de Ingeniería Química, hace referencia al tema de “cromatografía”; el cual fue abordado y descrito en un archivo multimedia que permite su explicación de manera creativa. La cromatografía comprende un método de separación físico apoyado en el trabajo realizado por la fase móvil (fluido que pasa por un lecho) sobre la fase estacionaria (superficie o lecho de gran tamaño), se basa en las propiedades físicas y químicas para descomponer una mezcla y analizar sus componentes [1-3]. Esta técnica se ha estudiado a lo largo de los años y se ha modificado con la intensión de adaptarla a las características de diferentes sistemas, logrando clasificarlas en: · Cromatografía de gases: permite separar compuestos volatilizables y termolábiles; comprende la cromatografía gas-líquido y gas-sólido, empleando gases portadores como helio, nitrógeno e hidrógeno y diferentes detectores. · Cromatografía de líquidos: siendo la fase móvil un líquido, engloba la cromatografía liquida de alta resolución (HPLC por sus siglas en inglés), la de reparto, la de fase normal, la de fase inversa, la de adsorción, la cromatografía iónica, la de exclusión por tamaño, la de afinidad y la de capa fina. Esta técnica destaca por ser la más amplia y compleja en el control de la fase móvil. · Cromatografía de fluidos supercríticos: gracias a su fase móvil como un fluido supercrítico posibilita la separación de compuestos no volátiles. Suele realizarse en columnas rellenas con dióxido de carbono como fase móvil. Los instrumentos, procesos y aplicaciones de cada tipo de cromatografía se adecuan a ellos. Sin embargo, comparten el mismo principio de interacción entre la fase móvil y estacionaria.
Discusión del artículo: “Antibiotic resistance genes from livestock waste: occurrence, dissemination, and treatment”
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-10-30) Miranda-Valdés, Javier Rubén; https://orcid.org/0000-0002-9679-345X
La resistencia a antibióticos es un problema creciente de importancia mundial, las predicciones señalan que para 2050 morirán diez millones de personas anualmente por enfermedades asociadas a bacterias multirresistentes a antibióticos; en contraste, actualmente son 700,000 [1, 2]. La actividad ganadera y piscícola constituyen una de las principales causas a la expansión de dichas resistencias a antibióticos debido al gran uso de antibióticos que emplean, más aún, la mayoría de ellos no son usados con fines terapéuticos y sorprendentemente las publicaciones científicas que se centran en esto representan apenas el 10% en el área [3]. Con base en el análisis comparativo entre distintos estudios, se ha encontrado una mayor abundancia de genes de resistencia a antibióticos (ARGs, por sus siglas en inglés) en aguas con residuos ganaderos respecto a los hospitalarios o municipales. Destacan especialmente los residuos porcinos y avícolas. Algunas granjas ya cuentan con plantas de tratamiento que generalmente se basan en lagunas de estabilización y biodigestores; no obstante, todavía existen varias que operan en la ilegalidad y vierten sus residuos sin tratamiento alguno. Esto constituye una de las vías por las que pueden llegar los ARGs al humano [3, 4]. Es necesario realizar investigaciones interdisciplinarias para determinar estrategias y regulaciones para reducir los riesgos asociados a los residuos ganaderos. Los enfoques pilares son: reducir la proliferación a nivel de granja, mitigar la descarga de ARGs contenidos en las heces, y atenuar la exposición humana a estos contaminantes.
Microorganismos: usos en la biotecnología
(2023-08-05) Caballero-Vazquez, Esperanza
Los microorganismos son los seres más primitivos y numerosos que existen en la tierra, pueden colonizar cualquier tipo de ambiente, se agrupan en procarióticos (arqueas y bacterias) y eucarióticos (hongos, algas y protozoarios), y tienen una función muy importante en los ecosistemas. Al tener la capacidad de adaptarse a diferentes ambientes, generan diferentes proteínas que pueden ser utilizadas en diferentes industrias; como alimenticia, ambiental, farmacéutica, entre otras, en esta presentación se darán algunos ejemplos de los usos que tienen los microorganismos [1, 2, 3].
Discusión de artículo “Métodos moleculares independientes de cultivo para la detección de mecanismos de resistencia a antifúngicos e identificación de hongos”
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-08-05) Luna Pérez, Estephanie Elizabeth
Convencionalmente la identificación de un patógeno es muy tardada debido a todo el procedimiento que conlleva, y mientras más días se tarda en identificar, más se retrasa la terapia al paciente, pero hoy en día existen nuevos métodos que permiten un rápido reconocimiento de patógenos solucionando este problema. Los protocolos para la identificación de hongos causantes de infecciones requieren un análisis muy largo ya que el crecimiento del hongo puede tardar varios días, al crecer se debe identificar la especie, y en caso de ser requerido se hacen pruebas de susceptibilidad antifúngica. El tratamiento de infecciones fúngicas invasivas en pacientes inmunodeprimidos es complicado debido a la resistencia de estos organismos a antifúngicos como los azoles y equinocandinas, los diagnósticos moleculares basados en ADN permiten una detección rápida de los patógeno, y no solo eso, también ya es posible detectar por medio de biomarcadores mecanismos de resistencia. Una de las metodologías utilizadas para la identificación rápida de microorganismos es MALDI-TOF MS, esta tecnología detecta la proporción masa/carga de proteínas ribosómicas altamente conservadas, y al comparar los espectros obtenidos con los conocidos en una base de datos permite una identificación muy rápida. A partir de una muestra primaria se puede amplificar por PCR el ADN del patógeno infectante, de hecho, la amplificación también se puede llevar a cabo en genes asociados con resistencia a antifúngicos. Existe un instrumento llamado T2Dx que combina la espectroscopía de resonancia magnética nuclear con PCR para la detección directa de Candida en sangre, siendo la principal ventaja la rapidez y especificidad clínica. En la mayoría de las especies de Candida subunidades llamadas Fks se utilizan para identificar resistencia a equinocandinas debido a sustituciones de aminoácidos en la región catalítica de la glucano sintasa disminuyendo la sensibilidad de la enzima al fármaco. En base a las mutaciones en Fks se han desarrollado métodos para detectarlas como la detección de balizas moleculares multiplexeadas en tiempo real. Respecto a la resistencia a azoles el mejor método de detección es por medio de secuenciación ya que los mecanismos de resistencia son amplios y las mutaciones están muy dispersas. En conclusión, se necesita hacer uso de las nuevas tecnologías tanto para el diagnóstico de patógenos fúngicos como para evaluar la resistencia a ciertos fármacos [1].
La defensa contra el maíz transgénico, sus efectos en la reproducción social
(2023-06-14) Luna Méndez, Naxeai
El renacimiento marcó el fin del pensamiento medieval e inicio de la modernidad, en donde el progreso propició la fragmentación del conocimiento, surgiendo las ciencias sociales; las que asumieron la idea dualista cartesiana que separó a la naturaleza de lo humano y que consideró lo humano como racional y la naturaleza como irracional, lo que dio derecho al ser humano de usar a la naturaleza de forma ilimitada para alcanzar el progreso. La racionalidad pondría al humano como ser superior de la naturaleza. Al mismo tiempo, el desarrollo de la técnica contribuyó a que el hombre fuera situado en el centro del universo, al dotarlo de la capacidad para modificar el proceso de trabajo, las relaciones de producción, y con ello la manipulación de la naturaleza [1]. La modernidad colonial europea subordinó a América Latina, autoafirmándose como centro, y los países conquistados como periferia. A quienes se les impuso el modelo de vida occidental capitalista, invisibilizando la visión de lo común y una racionalidad económica que pone al centro la reproducción de la vida y no del capital. La lógica capitalista implementada en el siglo XVIII ha prevalecido hasta la actualidad y construyó al ser individual, negando y dificultando la construcción del ser social. En este contexto, en los años 60 del siglo XX, el ser humano dejó de depender de las fuerzas de la naturaleza en la producción de alimentos al multiplicar la capacidad productiva agrícola, por encima de lo requerido, facilitando así la continuación del proceso de acumulación de capital, a costa de la expoliación de la naturaleza. En el caso del maíz, producido en más de 75 países [2], de las 300 razas, 59 son mexicanas y 35 están localizadas en Oaxaca. De acuerdo a FAO el 70% de los alimentos del mundo y el 80% de las explotaciones agrícolas están a cargo de pequeños productores, que poseen 4.1 ha en promedio [3]. Mientras que en México el 23% de la producción de maíz (incluye blanco y amarillo) es producido en extensiones de hasta 5 ha de tierra, en su mayoría campesinos e indígenas, en donde, el 91.4 y el 90 por ciento de las unidades (UP) producen maíz amarillo y maíz blanco, respectivamente, con semillas nativas [4]. En el 27.8 y en el 59.6% de las UP, respectivamente, se encontró maíz transgénico (MT). La producción de MT se estimuló con la firma del Tratado de Libre Comercio con América del Norte en 1994, poniendo en peligro la diversidad genética de maíces desarrollada por más de 9 mil años [5], así como las estrategias de reproducción de la población rural basadas en la milpa para el autoconsumo y muy poco para el intercambio, lo que les da identidad, por lo que la contaminación con maíz transgénico atenta contra la reproducción de las familias rurales que lo cultivan. La justificación del desarrollo de semillas transgénicas es que tienen ventajas de resistencia a plagas y enfermedades por lo que reportan rendimientos mayores que las nativas, pero lo que significa para los campesinos e indígenas son: riesgo de pérdida de biodiversidad y con ello pérdida de conocimiento milenario en manos de la población local, pérdida de soberanía y autosuficiencia alimentaria para aproximadamente 90% de las UP, riesgo de salud por tener correlación con 20 enfermedades (oncológicas, endócrinas, metabólicas y neurodegenerativas, trastornos sistémicos), y un bajo contenido de proteínas, fibras y antioxidantes en relación a lo que reportan las variedades nativas [6]. El maíz transgénico atenta contra la relación armónica con la naturaleza, la libertad de decidir las técnicas de cultivo del maíz y con ello el derecho a la libre determinación de los pueblos indígenas y campesinos que la modernidad les ha negado. La lucha para frenar el ingreso del maíz transgénico por parte de organizaciones civiles, académicos, activistas y pequeños productores rurales, nacionales e internacionales se inició en 2001 por Ignacio Chapela y David Quist, científicos de la Universidad de Berkeley [7]. En 2020 se logró firmar un decreto que atiende las demandas del movimiento social, con un plazo a enero de 2024 [8].
Análisis de los riesgos sanitarios en la producción de la hortaliza Coriandrum sativum L en Puebla
(2023-02-11) Díaz-Hernández, Pablo
Garantizar la inocuidad alimentaria en el mundo es un reto, dado que la explotación agrícola poco regulada y la demanda del consumidor han aumentado, los riegos sanitarios por alimentos se han vuelto significativamente más peligrosos [5]. Se ha publicado una cantidad considerable de literatura sobre el impacto que tiene el sector agroalimentario en el mundo [4]. Hasta ahora, la investigación en materia de salubridad se ha centrado en problemas específicos en lugar de generales, esto es claro en los numerosos casos de rechazo en la exportación de productos hortofrutícolas [1]. La incidencia que tiene el comercio de alimentos insalubres para sector agrícola y de salud es crítica, pues son aquellos de quien depende, principalmente, la economía de un país [5]. Actualmente, el sistema globalizado que adopta la economía de cada país ha causado que la dependencia entre países sea mayor y la demanda de bienes haya incrementado, consecuencia de esto es que los rigurosos controles de calidad en la exportación entre socios comerciales han disminuido su rigidez [1], lo que incide en riesgos sanitarios de alto impacto a nivel mundial. La importación es un factor clave para naciones desarrolladas, pues el ingreso de un producto y/o alimento a su territorio debe estar perfectamente regulado, limitando cualquier riesgo potencial. No obstante, hay naciones que han rechazado la importación de bienes alimenticios [1], esto como consecuencia de no haber aprobado los exámenes físicos, químicos y microbiológicos necesarios para ser distribuidos en su territorio. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), como único organismo internacional que supervisa los aspectos de la cadena alimentaria [5], ha hecho hincapié en que la inocuidad en materia alimenticia es crucial, entre países con lazos comerciales directos o indirectos, para la calidad de vida en las personas [2]. Hasta 2019, la Organización Mundial de la Salud reportaba 1.8 millones de decesos como consecuencia de enfermedades diarreicas, cuya causa puede atribuirse, en la mayoría de los casos, a la ingesta de agua o alimentos contaminados [2]. México es el principal socio exportador de productos hortofrutícolas para algunos países. El cilantro, como producto hortofrutícola, según cifras reportadas, es catalogado como uno de los principales productos exportados por este país a nivel mundial [1]. Al término del año fiscal 2017, México había exportado 64,647 toneladas de esta hortaliza con destino a cinco naciones, de los cuales, Estados Unidos adquirió el 98.1% [3]. Las cifras son muy buenas para el comercio, sin embargo, en ningún apartado se hace referencia a las evaluaciones en materia de inocuidad realizadas por organismos extranjeros, las cuales, en muchos casos, son motivo del rechazo de estos productos [1]. A nivel económico, solo algunos estudios puntualizan las características de exportación que existen en el mercado internacional [3]. Como indicaron Serra y Soto [3], pocas investigaciones estudian las características del producto que el fabricante considera de importancia para el intermediario en la distribución de sus productos en el extranjero. Con este panorama, el proceso que conlleva cultivar, cosechar y transportar un alimento es motivo para que los organismos extranjeros aumenten los parámetros de calidad en el ingreso de alimentos al mercado nacional. Esto último no limita que el riesgo sea únicamente en la exportación, el uso no regulado de plaguicidas y pesticidas en las parcelas de cultivo implica un riesgo adicional para la salud del consumidor [1].
Discusión del artículo “Conocimiento de la interacción directa de Na+ con NhaA e implicaciones mecánicas”
(2022-11-12) Luna Pérez, Estephanie Elizabeth
Los antiportadores Na+/H+ comprenden una familia de proteínas de membrana conservadas evolutivamente. Estos transportadores están presentes en las membranas de casi todas las células eucarióticas y procarióticas, donde mantienen la homeostasis del pH, la concentración de Na+ y el volumen celular. NhaA, el antiportador Na+/H+ de Escherichia coli es el principal antiportador responsable de la homeostasis de las concentraciones de Na+ y H+ en la célula bacteriana. NhaA es un homodímero, y su estructura momomérica ha proporcionado información estructural clave sobre la función y la regulación de esta clase de antiportadores. El NhaA se compone de doce hélices transmembrana, esta proteína está empaquetada en dos dominios: el dominio de interfaz, que conecta los dos monómeros de NhaA en un dímero, y el dominio central, que está involucrado en la translocación de iones. NhaA intercambia un Na+ (o Li+) por 2 H+. Tiene una tasa de renovación muy rápida y es increíblemente sensible a pH. Muchas observaciones indirectas han predicho que el sitio de unión de Na+/Li+ incluye Asp163 y Asp164. En el estudio realizado [1] utilizaron la metodología de proximidad de centelleo (SPA) para la determinación directa de Na+ uniéndose a NhaA, revelando que: (1) NhaA está bien adaptado como el principal antiportador para la homeostasis de Na+ en Escherichia coli y posiblemente en otras bacterias ya que la concentración citoplasmática de Na+ es similar a la afinidad de unión de Na+ de NhaA, (2) las condiciones experimentales son clave para la unión catiónica mediada por NhaA, (3) además de Na+ y Li+ , el haluro de Tl+ interactúa con NhaA y (4) el pH ácido inhibe la unión máxima de Na+ a NhaA. Estos datos tienen amplias ramificaciones para estudios centrados en la resistencia al Na+ en plantas, o el desarrollo de fármacos que se dirijan a los antiportadores de Na+/ H+ en humanos.
Desarrollo del marco jurídico para la remediación de sitios contaminados
(2022-10-18) Vallejo Aguilar, Sergio Antonio
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LEEGEPA) tiene como objetivo prevenir y reducir la contaminación del suelo, agua y aire, derivada del manejo de los residuos. Preservar los recursos naturales al alentar su aprovechamiento sustentable y controlar la disposición final de los residuos, esta ley enmarca las medidas que han sido implementadas a partir de eventos que afectan el ambiente. Desde 2002 a través de los desastres por explosiones en Guadalajara se inician los Informes de trabajo y de ahí deriva el proyecto de Gestión de Residuos Peligrosos [1]; con ello se genera la Política de Remediación de Sitios Contaminados con el primer grupo Remediador de Suelos, dando como consecuencia la Norma Oficial Mexicana emergente 138 de ecología en ese mismo año (NOM-EM-138-ECOL-2002). Esta norma establece los límites máximos permisibles de contaminación en suelos afectados por hidrocarburos, la caracterización del sitio y procedimientos para la restauración [2]. En particular en emergencia ecológica, definida como una situación derivada de actividades humanas o fenómenos naturales que al afectar severamente a sus elementos, pone en peligro a uno o varios ecosistemas. Dentro de la norma se determinan los criterios que deberán ser considerados en la generación y gestión integral de los residuos, para prevenir y controlar la contaminación del medio ambiente y la protección de la salud humana; está en particular con referencia de hidrocarburos. Con el objetivo es prevenir la contaminación de sitios por el manejo de materiales y residuos, así como definir los criterios a los que se sujetará su remediación [3].
Osteoinmunología en implantes dentales
(2022-09-15) Flores Castelán, Mariana
En los años 60s, Per- Ingvar Branemark determinó que la oseointegración es el crecimiento óseo en contacto directo con un implante, por lo que es ahora considerado el padre de la implantología dental. Este es un proceso impulsado por el sistema inmunológico y depende del balance osteoinmunológico. La osteoinmunología se refiere a la disciplina que se encarga de estudiar la relación que existe entre la biología ósea y el sistema inmunológico. Dicha relación es vital para la oseointegración dental ya que se ha demostrado que, por parte del sistema inmune innato, la inflamación es esencial para la formación de hueso y capacidad regenerativa ósea, la cual requiere de un balance entre los fenotipos M1 y M2 de los macrófagos. Sin dicho balance existiría osteólisis y habría pérdida de implantes. Asimismo, los osteo-macrófagos son vitales en la oseointegración ya que participan en la homeóstasis ósea, promueven la diferenciación de osteoblastos y la mineralización de la matriz ósea, con lo que contribuyen a la reparación ósea. Por otra parte, el sistema inmune adaptativo también desempeña una función clave en dicho proceso ya que la baja secreción de citocinas proinflamatorias por parte de las células CD8+ T estimulan la formación de hueso nuevo por medio de células madre mesenquimales. Por consiguiente, los fracasos en implantes dentales se han visto asociados a procesos inmunológicos, por lo que es importante mejorar la respuesta inmune pro regenerativa para poder optimizar la oseointegración en los implantes dentales [1-3].
Ponencia sobre la preservación de bacterias
(2022-08-18) Bernabé-Allende, Alejandra
Las bacterias han estado en la tierra por 2.5 billones de años, poseen características genéticas que han evolucionado, sin embargo, solo se conoce el 1% de su diversidad. Muchas bacterias pueden resultar benéficas y pueden ser utilizadas con fines biotecnológicos, agrícolas, biomédicos, biorremediación y ecológicos, un ejemplo son las PGPB (por sus siglas en inglés) pueden fijar nitrógeno, aumentan la disponibilidad de nutrientes, actúan como control biológico, tienen influencia positiva en la morfología y tamaño de la planta, algunas cepas producen antimicrobianos que podrían ser utilizadas en la medicina y en la industria, es por ello que resulta necesario resguardar a estas cepas para su estudio manteniendo sus características de interés [1]. Los métodos de conservación pueden ser a corto, mediano y largo plazo, la selección del método depende de la infraestructura del laboratorio, así como de las características de la cepa bacteriana. El método a corto plazo consiste en la resiembra continua del microorganismo en medios de cultivo, se mantienen por menos de 1 mes, aunque en este método se pueden generar mutaciones o también “cepas domesticadas”. Otro método es suspender al microorganismo de interés en agua estéril o agua de mar estéril (halófilos) y resulta importante evaluar la tasa de mutación que el microorganismo podría sufrir. Entre los métodos de preservación a mediano plazo se encuentra la congelación en donde se crece a la cepa de interés, las células son lavadas y resuspendidas en una solución con un crioprotector (por ejemplo, los solutos compatibles), este método es rápido y fácil de realizar, aunque no es universal ya que el crioprotector a utilizar depende de las características de la cepa. En la preservación a largo plazo, se utiliza la liofilización, en donde se extrae el agua de la célula y se utiliza un lioprotector, la muestra es congelada con nitrógeno líquido, posteriormente se somete al vacío casi absoluto y esto provoca la evaporación del agua; la cual pasa de un estado sólido a un estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Entre los lioprotectores que se han utilizado están los disacáridos que sustituyen el agua de la célula y mantienen la estabilidad de la misma, por medio de este método se puede preservar una cepa por más de 25 años. Gracias a que las secuencias de genomas completos están disponibles en bases de datos como NCBI, se ha facilitado que se realicen los estudios de genómica y proteómica, para ello se requiere generar mutantes y establecer la relación entre los genes y sus funciones. Por ejemplo, se generó un banco de mutantes de P. putida KT2440 para estudiar la función a detalle de sus genes, esto por medio de la mutagénesis al azar por miniTn5, la colección cuenta con más de 3000 mutantes que han sido preservadas por medio de la liofilización, esto ha ayudado al estudio de esta cepa bacteriana y se han descubierto nuevas funciones para genes que eran catalogados erróneamente como sin función. Por lo tanto, la preservación de microorganismos es fundamental para mantener el potencial biotecnológico [1].
Desarrollo de biopelículas probióticas tolerantes a la desecación que inhiben el crecimiento de patógenos transmitidos por los alimentos en superficies de acero inoxidable
(2022-07-22) Grecia, Cid-Arriaga
Actualmente, se estima que cada año entre 600 millones de enfermedades y 420,000 muertes en todo el mundo son ocasionadas por enfermedades transmitidas por los alimentos. Dichas enfermedades se dan principalmente por Escherichia coli, Salmonella spp., Bacillus cereus, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus. Ofreciendo una solución a esta problemática, John-Hui y colaboradores desarrollan una biopelícula probiótica tolerante a la desecación [1]. En la elaboración de la biopelícula se asilaron 245 cepas de bacterias ácido lácticas de diferentes alimentos coreanos, todas estas fueron puestas a prueba para determinar su actividad antimicrobiana ante los cinco patógenos más comunes. A partir de lo cual, se seleccionaron seis cepas con alto espectro antimicrobiano, correspondientes a las especies Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc lactis, Lactobacillus curvatus, Pediococcus pentosaceus y Lactobacillus saeki. Con el objetivo de determinar cuál sería la bacteria láctica adecuada se realizaron pruebas de hidrofobicidad superficial, agregación automática y formación de biopelículas. Los resultados obtenidos indican que L. sakei y P. pentosaceus son las bacterias lácticas que cumplen con todos los requisitos para la formación de biopelículas probióticas tolerantes a la desecación con actividad antimicrobiana, antiinflamatoria y antagónica. Estás biopelículas probióticas demostraron la capacidad de formación en cualquier tipo de superficie a temperatura ambiente (~25°C) con una baja disminución de UFC en condiciones de desecación. Sin embargo, se considera que se debe continuar investigando la posibilidad de que las bacterias lácticas causen corrosión a superficies abióticas y estudiar los efectos de la biopelícula a escala industrial.
Video tutorial sobre Mendeley, Endnote y Zotero
(2022-07-15) Ponce Cortés, Domingo Alejandro
A la hora de escribir artículos académicos, no solo es importante preocuparse por hacer una buena investigación, con información relevante y posiblemente revolucionaria, también es importante saber transmitirla de forma correcta, ya sea en forma de ponencia o en la forma de artículo. Conforme se va consumiendo información académica, se puede notar mucho como hay académicos brillantes en su área, que a pesar de ser tan buenos en lo que hacen, su conocimiento no se ve reflejado al no saber redactar bien dicha información. El saber redactar y transmitir información de forma adecuada no solo requiere práctica en el arte de la escritura [1], también requiere que se conozca de forma apropiada el funcionamiento de las diversas herramientas de las que disponemos para facilitarnos el proceso de redacción. Uno de los principales problemas que se encuentran los escritores académicos novatos, es la organización de las múltiples citas que referenciamos al llevar a cabo investigaciones. En trabajos de esta categoría es normal tener que acomodar de forma rigurosa una cantidad muy grande de citas de diversos autores, de forma que hacer la tarea a mano resulta ser bastante tediosa. Por suerte, esta tarea puede facilitarse mucho con el uso de administradores de citas, que automatizan la tarea de acomodar y formatear las múltiples citas que le agregamos. El dilema que tenemos al buscar un programa que haga esta tarea por nosotros, es la cantidad de opciones que tenemos y el cómo funciona cada una. ¿Cómo sabemos cuál de todas las opciones que tenemos es la más apropiada para nosotros? Con esto en mente, se desarrolló el siguiente video tutorial, que compara y explica cómo utilizar tres de los administradores de citas más populares de los que disponemos hoy en día: Mendeley, Endnote y Zotero. Usando un escrito de mi autoría como ejemplo [2], de cómo se desempeñan estos programas en la práctica a la hora de editar un documento.
Metabolismo urbano y valorización de residuos
(2022-06-22) Espinosa-Aquino, Beatriz
Una ciudad es un conjunto urbano, conformado por gran cantidad de edificaciones y complejos sistemas viales, de población muy numerosa y densa, cuyas principales actividades económicas están asociadas a la industria y los servicios. La palabra, como tal, proviene del latín civĭtas, civitātis. Una ciudad se conforma por los asentamientos urbanos de la población humana de una nación, es decir, los espacios urbanos densamente poblados y artificialmente modificados para albergar comunidades humanas, dotadas a su vez de funciones y atribuciones tanto política, económicas y administrativas. Toda ciudad se distingue de lo rural, fundamentalmente por la presencia de las actividades industriales, económicas y burocráticas distinto de lo agropecuario, de urbanizaciones en las que predominan edificaciones y sobre todo centros administrativos del poder político (ciudades capitales). Metabolismo urbano es el intercambio de materia, energía e información que se establece entre el asentamiento urbano y su entorno natural o contexto geográfico. Metabolismo urbano es el intercambio de materia, energía e información que se establece entre el asentamiento urbano y su entorno natural o contexto geográfico [1]. La sostenibilidad está íntimamente relacionada con la presión que ejercemos sobre el medio natural que nos rodea, y para desacelerar esta presión se deben identificar nuevos indicadores del metabolismo urbano, así como trabajar en un nuevo urbanismo que gestione de forma eficiente estos flujos metabólicos y sea capaz de transformar una ciudad con metabolismo lineal en ciudades de metabolismo circular que imitan el funcionamiento de la naturaleza, y todo pueda reciclarse y reutilizarse [2]. Los ecosistemas urbanos son ecosistemas en los que el hombre vive y trabaja (áreas industriales, ciudades y pueblos). El ecosistema urbano es una comunidad biológica donde los humanos representan la especie dominante o clave y donde el medioambiente edificado constituye un elemento que controla la estructura física del ecosistema. Es la forma de vida que las plantas y animales han logrado crear en la ciudad construida por los humanos, adaptándose a vivir en ellas. El funcionamiento de un ecosistema urbano es donde una población interactúa con el ambiente externo para obtener entradas continuas de alimento, combustible, materiales, energía, agua y aire. Estas entradas, se concentran, se transforman, se almacena y, finalmente se expelen (desechan) como una corriente en la que se incluyen productos de residuos; aire viciado, agua impura, productos de tecnología pasados de moda o sin funcionar (contaminación ambiental) [3]. Que se traduce en las siguientes clasificaciones: contaminación atmosférica (aire), contaminación de agua, obsolescencia electrónica, residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE), generación de residuos sólidos urbanos (RSU), residuos domésticos (RD), residuos peligrosos (RP), residuos peligrosos biológicos infecciosos (RPBI). Los ecosistemas urbanos requieren de: 1) Requerimientos biológicos: el hombre urbano tiene los mismos requerimientos biológicos que el hombre de otros ecosistemas. Por ejemplo, los recursos de agua, aire, espacio, energía (alimentos y calor) por consiguiente áreas para eliminar o disponer sus residuos. 2) Requerimientos culturales. Por cultura se entiende la forma de vida de los seres humanos, su desarrollo, convivencia y la transmisión a las nuevas generaciones. El hombre tiene requerimientos culturales para la convivencia social entre sus pares y que transmiten a cada nueva generación. 3) Estilo de vida, en los ecosistemas urbanos existen requerimientos para la sobrevivencia y convivencia diaria que ayudan al hombre a satisfacer sus necesidades cotidianas; entre ellas está la cultura, tecnología, transportación y/o desplazamiento, comunicación, vivienda con servicios, ambiente sano, alimentación, etc., que el hombre construye y edifica para beneficio de la misma sociedad [4]. El ecosistema urbano contiene sistemas en tres esferas: a) El medioambiente. b) El entorno edificado. c) El entorno socioeconómico. Las características de los Ecosistemas urbanos son: • Los Ecosistemas urbanos pueden relacionarse de manera simbiótica o explotar a otros ecosistemas lejanos provocando desequilibrios territoriales. • Los procesos y comportamiento humanos tales como los estilos de vida los sistemas productivos y los sistemas de transporte o la forma urbana guardan un alto grado de correlación con la presión directa sobre la explotación de recursos naturales y los correspondientes impactos directos e indirectos sobre el medioambiente. • En los Ecosistemas urbanos el nivel de productores es nulo ya que los alimentos tienen origen externo y por ello sólo se dan los niveles tróficos de consumidores. • Entre los consumidores, además del ser humano, en la ciudad viven otras especies como, gatos, perros, insectos, roedores o aves, algunas consideradas como plagas. • En las ciudades se produce el efecto “Isla de Calor” como consecuencia de la acumulación de calor por la inmensa mole de hormigón, y demás materiales absorbentes de calor; y atmosférica que se da en situaciones de estabilidad por la acción de un anticiclón térmico a nivel local que llega a elevar la temperatura entre 0.6 y 1.3 ºC. • Los árboles y zonas verdes (parques, plazas arboladas o cubiertas verdes) tienden a reducir este efecto purificando el aire y generando un ahorro de energía. Diferencias con los ecosistemas naturales Las diferencias entre los ecosistemas naturales y los ecosistemas urbanos radican, entre otras cosas en: • Las formas de intercambio de energía entre estos y la naturaleza o las pautas de consumo de recursos. • En el intercambio de información. • Generación de gases de efecto invernadero que se producen por la combustión de los automotores y los residuos que se generan, que pueden encontrarse contenidos en los vertederos controlados o bien al aire libre con ineficiente tratamiento. El desafío al que se enfrentan hoy los Ecosistemas urbanos es la restauración de servicios, tan necesarios para el bienestar humano, que se han ido perdiendo en el diseño del modelo actual de nuestras ciudades, como son: - La regulación del aire, las aguas y el suelo, tan impactadas por las actividades urbanas. - La capacidad para volver a producir alimentos, energía o equilibrar el ciclo hidrológico en sus demandas de grandes cantidades de aguas superficiales y subterráneas. - Las funciones biológicas propias de los ecosistemas que se desarrollan en su interior (zonas verdes, jardines, etc.) como la polinización o el control biológico de plagas y enfermedades. - Las actividades recreativas y de disfrute estético que en la actualidad generan un flujo de visitantes urbanos a los entornos naturales y especialmente a los espacios protegidos. - La contaminación ambiental atmosférica, hídrica, auditiva, visual y por la generación de los residuos orgánicos, inorgánicos que se generan como consecuencia del consumo mismo de los habitantes del espacio urbano. La sostenibilidad está íntimamente relacionada con la presión que ejercemos sobre el medio natural que nos rodea, y para desacelerar esta presión se deben identificar nuevos indicadores del metabolismo urbano, así como trabajar en un nuevo urbanismo que gestione de forma eficiente estos flujos metabólicos y sea capaz de transformar una ciudad con metabolismo lineal en ciudades de metabolismo circular que imitan el funcionamiento de la naturaleza, y todo pueda reciclarse y reutilizarse.
Usos biotecnológicos de microorganismos tolerantes a la desecación para la rizorremediación de suelos sometidos a sequía estacional
(2022-07-09) Grecia, Cid-Arriaga
La presencia de factores estresantes en los cultivos de interés comercial y para el consumo humano ha llevado al desarrollo de biofertilizantes y bioinoculantes con rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Las PGPR aumentan la disponibilidad y asimilación de nutrientes, ejercen un control sobre los patógenos, estimulan el crecimiento y salud de la planta, y eliminan compuestos tóxicos y contaminantes. Aplicaciones de las PGPR Las rizobacterias aportan nutrientes a las plantas mediante la asimilación y fijación de nitrógeno y por la solubilización de fosfatos orgánicos y/o inorgánicos. También promueve el crecimiento actuando como antagonistas frente a los patógenos y liberando antibióticos. En condiciones de estrés las rizobacterias producen sustancias que les ofrezcan protección y beneficien a su crecimiento de forma saludable. Formulaciones para la liberación de PGPR En la formulación de biofertilizantes a base de rizobacterias se debe buscar la selección del microorganismo con la mayor efectividad frente al tipo de estrés al cual se encuentre expuesto el cultivo previsto, lo cual en algunas ocasiones se ve facilitado por la selección de inoculantes bacterianos mixtos. En segunda instancia se debe seleccionar la formulación específica del inoculante, esta incluye el vehículo de entrega de las células (líquido, gel o polvo) y el soporte (suelo, materiales de desechos de plantas y residuos industriales, materiales inertes o una combinación de estos). Ingeniería anhidrobiótica La ingeniería anhidrobiotica es una técnica por la cual se confiere un alto grado de tolerancia al estrés a órganos y células vivas que de otro modo no soportarían las condiciones extremas. Rizorremediación de hidrocarburos aromáticos policíclicos Los hidrocarburos aromáticos policíclicos son contaminantes de carácter tóxico, mutagénico y cancerígeno que inhiben la fotosíntesis. Las PGPR realizan la rizorremediacion de forma natural permitiendo que las raíces de las plantas alcancen los diferentes sustratos y capas del suelo, eliminando los contaminantes atrapados a los que antes no tendría acceso. Por otra parte, en periodos de sequía la rizorremediacion se ve alterada por otro tipo de estrés que afecta la viabilidad de las rizobacterias, haciendo hincapié en la importancia de la incorporación de PGPR resistentes a la desecación para la proliferación de los cultivos. Esta charla está basada en el artículo de Vilchez & Manzanera (2011) [1].
Helicobacter pylori y su relación con las afecciones gástricas
(2022-06-03) Sosa Delgado, Heidi Adhara
Helicobacter pylori es una bacteria con gran importancia clínica debido a su estrecha relación con los problemas gastrointestinales siendo un factor principal de riesgo de úlcera péptica y estomacal al aumentar la producción de ácido, alterar las defensas normales del estómago como su pH y producir toxinas. Asimismo, es responsable de la mayoría de las úlceras del intestino delgado superior aumentando el riesgo de contraer cáncer de estómago [4]. En países de Latinoamérica como Costa Rica y Brasil se reporta una incidencia anual de 45 enfermos de cáncer gástrico asociado a H. pylori por cada 100,000 habitantes. En algunos países como en México se han observado regiones de mayor riesgo, como las zonas altas del estado de Chiapas donde existen grupos indígenas que presentan una alta incidencia de cáncer gástrico asociado al microorganismo [7]. En esta charla se discutirán aspectos relacionados con las afecciones gástricas que son causadas por H. pylori [1-10].
Primer promocional de inoculante multiespecies, un desarrollo tecnológico de la BUAP
(2022-03-30) Leal, Jesús
La investigación científica es de gran relevancia para una sociedad, en especial si ésta es innovadora y se consolida en una empresa de base tecnológica [1]. Son diversas las patentes que se han desarrollado en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, entre las cuales la patente MX340596B destaca por sus posibles aplicaciones para el campo agrícola mexicano [2]; que consiste en un producto con la capacidad de promover el crecimiento de plantas y bioremediar los suelos. La patente MX340596B fue otorgada en 2016 y fue importante dar a conocer a la población en general la existencia de esta tecnología [2]. Aunque el nombre comercial del producto se consolidó hasta 2020 como Inocrep, inicialmente se habían considerado otros nombres como por ejemplo el de Inbioagro. El primer promocional realizado para dar a conocer el producto de esta patente fue lanzado a través de la Dirección de Transferencia de Conocimiento de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (DITCo-BUAP), sin embargo, no es un material que pudo mantenerse de forma permanente en la red. Por esta razón, se presenta el video en la plataforma de las Charlas de Alianzas y tendencias BUAP con la finalidad de mantener permanente este material y que un mayor número de personas tenga acceso al material.
Síntesis de proteínas: entendiendo la importancia del ribosoma y la función del RNA
(2021-11-23) Pazos-Rojas, Laura Abisaí
En la década de los 50 quedó claro que existía un código genético que debía usarse para traducir una secuencia de nucleótidos a una secuencia de aminoácidos. En 1955, Francis Crick propone el primer paso: la fijación de un aminoácido a un ARN adaptador pequeño, conocido como ARN de transferencia. Con el descubrimiento de los ribosomas [1, 2] y el resto de componentes esenciales de la maquinaria de traducción, investigadores de varios laboratorios demostraron que el ARN mensajero es uno de los intermediarios clave en el flujo de información del ADN a la proteína y los ARN de transferencia son los intérpretes del código genético. Este tipo de ARN se considera el eslabón más importante entre la secuencia de nucleótidos del ARNm y la secuencia de aminoácidos en un polipéptido. En la síntesis proteica se requieren cuatro componentes que deben ensamblarse para formar un complejo de traducción: a) el ribosoma, que cataliza la formación de enlaces peptídicos, b) factores accesorios de naturaleza proteica, que ayudan al ribosoma en cada paso del proceso, c) ARNm, que lleva la información específica de la secuencia de la proteína, y d) aminoacil-ARNt que transporta a los aminoácidos activados. Todos estos factores se unen para realizar el ciclo de la traducción en tres pasos: iniciación, elongación o alargamiento y terminación [3]. Cada uno de estos ciclos puede repetirse de acuerdo a las necesidades de la célula y con ciertas diferencias entre procariotas y eucariotas [4, 5] principalmente en las proteínas que intervienen al inicio del ciclo y los factores de liberación al término de la síntesis de proteínas y desensamble del ribosoma.
Patentes relacionadas con biocontrol
(2021-11-23) Flores Miralda, Cassandra Irina
El biocontrol es una estrategia biotecnológica con un amplio futuro. Esta estrategia de control de plagas se basa en las interacciones que existen entre los factores bióticos y el entorno que los rodea [1]. Así que podemos definir al control biológico como el uso de organismos antagonistas para controlar, reducir o eliminar las poblaciones de organismos que se han convertido en una plaga, esto significa que estos organismos se alimentan de tejidos vegetales que representa un problema para la producción agrícola-económico [2]. Los principales objetivos del biocontrol, son los siguientes: reducir al mínimo los efectos nocivos de las plagas en los cultivos y también reducir o hasta remplazar el uso de plaguicidas químicos con efectos nocivos al medio ambiente, disminuir las pérdidas económicas que las plagas provocan en muchos lugares del mundo y finalmente mejorar el rendimiento de los cultivos y así poder suministrar a la población productos agrícolas libres de los residuos químicos que dejan los pesticidas que se usan en los cultivos de todo el mundo [1]. Podemos clasificar los diferentes tipos de biocontrol en cinco, presentados a continuación: Biocontrol clásico: Que es la introducción de algún agente de control biológico exótico, para su establecimiento permanente [3]. Biocontrol por conservación: Corresponde a la modificación del medio ambiente o de las prácticas de cultivo para proteger y mejorar las condiciones de vida de los enemigos naturales de la plaga que se desea eliminar [4]. Biocontrol aumentativo: Es la liberación de enemigos naturales en momentos críticos o específicos del año [5]. Biocontrol de inoculación: Se define como la liberación de una agente de control biológico con la intención de que este se reproduzca y controle a la plaga por un largo periodo de tiempo aunque no de forma permanente [4]. Biocontrol inundativo: Es la liberación de agentes de biocontrol en grandes cantidades para eliminar a una plaga, este se usa cuando la población de la plaga ha llegado a un punto en el que pone en riesgo al cultivo [6]. Es por eso por lo que se desarrollan varias patentes que utilizan bacterias u hongos para tener un control biológico que nos permita tener grandes beneficios, un ejemplo de una patente de biocontrol es: Fungifree AB ® [7]. Este fue producto, fue desarrollado en México y su principio activo es la bacteria Gram-positiva y aerobia; Bacillus subtilis, que se encuentra naturalmente en los suelos, este se desarrolló para proteger los cultivos de mango de una peligrosa enfermedad llamada Antracnosis que causa necrosis en la planta y el fruto, aunque también, para reducir el uso de fungicidas químicos. Al probar este producto se obtuvo un mayor rendimiento del cultivo, lo que favoreció la exportación de mango a varios países. Dados estos resultados se permitió su uso en cultivos de cítricos [1]. Así podemos ver que el biocontrol y su correcta aplicación nos dan muchas oportunidades para mejorar la producción agrícola. Ya que hasta ahora su aplicación no ha generado perturbaciones al medio ambiente o efectos negativos en la salud humana o animal.
Detección de moléculas orgánicas mediante Biosensores
(2021-11-08) Arellano Zúñiga, Dulce María
Los biosensores son dispositivos de análisis compuestos por un elemento de bioreconocimiento asociado a un transductor que nos permite detectar e interpretar la variación de propiedades obtenidas de la interacción entre el analito y el dispositivo analítico. Entre las ventajas de los biosensores se encuentra que son dispositivos de alta sensibilidad, selectividad y reproducibilidad, son de fácil manejo, bajo costo y corto tiempo de análisis. Una de las mayores ventajas de estos dispositivos es que permiten obtener resultados en tiempo real [1]. Se pueden clasificar dependiendo de su tipo de interacción, su método de detección, por la naturaleza del elemento de reconocimiento y por su sistema de transducción. La elección del transductor depende del tipo de elemento a ser reconocido, ya que éste determina cuál será la variación en las propiedades fisicoquímicas que ocurren como consecuencia de la interacción y son medidas mediante éste [2]. Los biosensores pueden ser aplicados dentro de la industria alimentaria para determinar la composición de un alimento ya que esto constituye un indicador de sus propiedades nutracéuticas, convirtiéndose no solo en indicador de la calidad nutricional sino también en una herramienta para determinar adulteraciones y procesos de deterioro. Garantizar la composición precisa y exacta de un alimento es una demanda de calidad de vida [3]. Estos dispositivos se pueden utilizar para detectar aditivos en los alimentos como el glutamato monosódico [4,5], y el ácido benzoico [6], también para detectar componentes funcionales como el colesterol [7] y polifenoles [8] o incluso en la detección de alérgenos como el ovomucoide [9]. Los primeros biosensores iniciaron su desarrollo y comercialización orientados a aplicaciones clínicas y de impacto bioquímico. Dentro del área médica pueden ser utilizados para el control y seguimiento clínico de los niveles de glucosa [10] y también tienen una aplicación importante en la medición de urea para la prescripción de la dosis de hemodiálisis [11]. En cuanto a diagnósticos clínicos, han sido fundamentales debido a que son dispositivos que proporcionan respuestas inmediatas, recientemente se han utilizado para la detección del dengue [12]. También se encuentran referenciados múltiples biosensores para la detección del cáncer que han permitido lograr un diagnóstico oportuno para el tratamiento de esta enfermedad [13]. En cuanto a su aplicación para la determinación de contaminantes ambientales, son utilizados para la detección de contenido fenólico en aguas superficiales y poder compararlo con los niveles permitidos previamente establecidos [14].

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