29/Jul/08

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Bacterias gigantes que se hallan en Chile podrían producir explosivos

Si encontramos que las bacterias de Chile pueden producir hidrógeno, por ejemplo, podrían ser usadas como la gasolina que usamos ahora y sería una contribución muy importante

Aunque han vivido millones de años sobre las costas chilenas, nadie las había estudiado bien. Hasta ahora, los biólogos de la Universidad de Concepción (Chile), con Craig Venter, están investigando su potencial que se extiende desde la producción de amoníaco e hidrógeno hasta la creación de explosivos y drogas.

El fondo marino chileno continúa exhibiendo su gran potencial. El biólogo marino Dr. Víctor Ariel Gallardo estudia el genoma de la macrobacteria (Beggiatoa spp.) y de la megabacteria (Thioploca spp.) que viven en las costas desde el norte hasta Arauco al sur, a una profundidad que va desde los 20 hasta los 200 metros (60 a 600 pies.), en los sedimentos de arcilla, con mucha materia orgánica, pero poco o nada de oxígeno.

Los microorganismos descubiertos miden entre 10 y 90 micrómetros de diámetro en el caso de la megabacteria (una bacteria normalmente no llega a los 10 micrómetros) y de hasta 7 centímetros de largo. La macrobacteria llega a unos micrómetros de diámetro y hasta 3 centímetros de largo. Estos organismos, analizados en un laboratorio de EE.UU., podrían ser usados en las industrias mineras, farmacéuticas o médicas.

La megabacteria fue descubierta en 1962 durante la Expedición Mar Chile II, son visibles a simple vista y abundantes, en las aguas territoriales sin oxígeno de la plataforma continental. La macrobacteria fue vista en 2004 en la misma ubicación geográfica. "Todas viven en ambientes antes considerados carentes de vida. Aparte de la vida microbiana clásica (o diminutos organismos) que están en todos lados, estas grandes bacterias pasaron inadvertidas", dice Víctor Gallardo. La macrobacteria "probablemente sea descendiente de las primeras bacterias que se instalaron en sedimentos en el planeta, hace unos tres o cuatro mil millones de años", dice el biólogo, "y son muy bien conocidas por los micro-paleontólogos desde la mitad del siglo pasado, que las encontraron como fósiles en rocas antiguas. La megabacteria habría aparecido entre 850 y 1.200 millones de años atrás, cuando ya había más oxígeno en los mares", explica Víctor Gallardo.

Las bacterias alcanzan grandes tamaños porque usan el nitrato contenido en el agua para sobrevivir en lugar del oxígeno, y obtienen su energía del sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico que se encuentra en los sedimentos marinos, con el que se alimentan. De acuerdo con el biólogo, estos microorganismos inventaron unos "tanques de buceo de nitrato". "Cada célula tiene una bolsa en su interior, que es casi el 90% de su volumen, donde acumula nitrato, como los buzos tienen sus tanques llenos de oxígeno. Se meten en el agua, llenan sus tanques de nitrato y los usan para respirar, entonces regresan al sedimento y absorben sulfuro de hidrógeno, su alimento. En sus tanques, el nitrato está concentrado 20 mil veces, pueden sobrevivir casi dos años sin tener que salir por más", dice Víctor Gallardo.

Potencial

En este momento, el científico está estudiando el genoma de estas bacterias para aprovechar su potencial. Investigaciones previas sobre organismos similares han mostrado una promesa de usos futuros, especialmente en la producción de energía.

"Si encontramos que las bacterias de Chile pueden producir hidrógeno, por ejemplo, podrían ser usadas como la gasolina que usamos ahora y sería una contribución muy importante, cuando uno considera que la combustión de hidrógeno con oxígeno forma agua, no dióxido de carbono, de modo que no contribuye al calentamiento global tampoco", dice Víctor Gallardo.

Estas bacterias se alimentan de un gas tóxico —el sulfuro de hidrógeno— que aunque se encuentra en el lecho marino, también es producido por algunas industrias como la pesquera. "Sería interesante hacer un detergente que evite el envenenamiento, por ejemplo, con los gases que produce el pescado podrido", dice Gallardo. Bacterias similares, estudiadas en laboratorios internacionales, son capaces de producir amoníaco como desperdicio, que entonces es usado como fertilizante de plantas e incluso en plantas de tratamiento de aguas residuales. Otras pueden ser usadas en la industria de explosivos y en la farmacéutica; por ejemplo, se descubrió que un compuesto de la Salinispora (una de estas bacterias) puede matar células cancerígenas en la sangre.

Por el momento, el potencial de las bacterias encontradas en Chile es desconocido, y está siendo evaluado en Estados Unidos. Gallardo ha trabajado con Craig Venter (conocido mundialmente por el Proyecto Genoma Humano), y gracias a sus propios contactos, apoyado por la Universidad de Concepción y Fondecyt (Fondo Nacional Chileno para la Ciencia y la Tecnología), ha hecho progresos en esta investigación. "Actualmente hay muchos laboratorios que trabajan con ellas en el resto del mundo y estamos tratando de estimular y profundizar los estudios locales. Creemos que es importante tener acceso para estos recursos marinos vivos, que no son peces ni mariscos, que como se sabe obtienen más atención. Pienso que esto va a cambiar o puede estar cambiando ya mismo a medida que estos nuevos recursos puedan contener genes, proteínas y enzimas que podrían ayudar con biotecnología a resolver algunos problemas que acosan a la humanidad y a nuestro país específicamente", enfatiza el biólogo.

La relación con Craig Venter

Víctor A Gallardo conoció a J. Craig Venter hace cinco años, cuando el estadounidense visitó Chile para una serie de conferencias, pero empezaron a trabajar juntos en 2004 cuando Venter lo invitó a participar en la Expedición Sorcerer II, una expedición que circunnavegó los océanos buscando información sobre la vida microscópica marina. Gallardo se unió al equipo que exploró los mares de América siguiendo la ruta de Darwin hasta las Islas Galápagos, pero poniendo énfasis sobre los microorganismos que no fueron incluidos en aquella expedición. El biólogo chileno incluso participó en una serie de documentales transmitidos por Discovery Channel respecto a este viaje. Durante esta expedición, Gallardo tuvo la idea de profundizar el conocimiento de las bacterias gigantes que existen en los mares chilenos, de las que entonces se tomaron muestras y son actualmente analizadas en los laboratorios de una fundación de EE.UU. donde Venter los ayudó entrar a través de una subvención. A fines de año esperan tener los primeros datos que les permitirán analizar cada parte del genoma bacterial. "Si aprovechamos esta oportunidad, quedaremos bien pagados al enfrentar el desafío de aprender más sobre nuestra biodiversidad. El estudio de estas bacterias gigantes es un campo que está empezando a ser redescubierto, estamos creando una nueva disciplina para estudiarlas", dice Víctor Gallardo.

Financiación

Los recursos económicos disponibles para el investigador son actualmente minúsculos, según dice, de modo que confía en que habrá beneficios tangibles del Acuerdo California-Chile, firmado el mes pasado por la presidente Michelle Bachelet y Arnold Schwarzenegger. "Necesitamos equipo y personal que no tenemos. El acuerdo nos dará la oportunidad de colaborar con centros avanzados, asegurando que haya una equitativa distribución de los beneficios de los descubrimientos que se hagan", dice.

Los científicos chilenos están actualmente estudiando un contrato con los institutos dirigidos por el Dr. Venter, buscan acelerar la investigación de las bacterias de sedimento marinos y con el tiempo, cubrir toda la extensión del árbol biológico. "Apuntamos a crear un instituto de exploración genómica. Los contactos en Europa y EE.UU. existen, lo que nos falta es más financiación. La tarea es empezar ahora para poder obtener resultados pronto. Todos apoyos son bienvenidos", dice Gallardo.

Fuente: El Universal. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard