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Luisa AchaerandioFrancis VillatoroHéctor SocasBorja TosarGastón Giribetreprogramación genética escherichia colidegradación plástica bacteria e coliguerra de los mundos h g wellsEscherichia coliH.G. WellsLa Guerra de los MundosHéctor SocasPETLuisa AchaerandioCRISPR-CasCIMESSkyMálagaSEMcepa K12ARNGen RewireAustraliaLanzaroteCanariasFrancis Villatorovariante S1medio LuriaBrozAgarLSRBSSUATrends in BiotechnologyQuorum SensingVíctor GuayarBSCManuel FerrerInstituto de Catálisis Petroleoquímica del CSICPaula VidalTomás VilaCO2MayraCometa LemmonBetelgeuse
Bacterias reprogramadas degradación plástica
Con
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Héctor Socas introduce un artículo de investigación sobre la reprogramación genética de la bacteria Escherichia coli, destacando su potencial para degradar el plástico y haciendo una comparación con la trama de 'La Guerra de los Mundos' de H.G. Wells.
…por el tema de un artículo que ha salido además por unos investigadores creo que el equipo es básicamente español o fundamentalmente de Universidad y Centro de Investigación Españoles sobre la, a ver si Luisa nos lo cuenta bien, pero es como reprogramar. no es una alteración genética de por sí sino como reprogramar la genética de la famosa bacteria Escherichia coli, la bacteria esta de laboratorio, nuestra bacteria de estudio favorita que bueno entre otras cosas se puede conseguir que puede llegar a degradar el plástico y que digo yo que estaría bien, sería muy bonito que al final el futuro de nuestra civilización lo salvaran las bacterias como en la Guerra de los Mundos de H.G. Wells, de otra forma diferente, pero iría por ahí la cosa. Pues mira, no está nada mal hilado, porque realmente Héctor es un poquito eso lo que estamos buscando, es darle una vueltecita de tuerca, estos investigadores le están dando una vueltecita de tuerca a un concepto que ya se llevaba utilizando mucho tiempo en…
Significado #5 · Palabras #1
Héctor Socas agradece a Francis Villatoro por gestionar la parte técnica del programa y menciona Mayra, responsable de la parte técnica, antes de anunciar los temas que se tratarán en el episodio.
Habla: Héctor SocasPalabras #19cometa lemmon requiere observaciónbacterias reprogramadas degradación plásticaestallido rayos gamma origen desconocidobetelgeuse vuelve a ser protagonistafaranduleo de las estrellas betelgeuse…envidia de quienes pueden hacerlo así cada semana sin preocuparse de si se cae la conexión, si nos estamos pasando de tiempo o quedando cortos, aunque eso nunca llega a pasar, pero uno se pasa la media vida preocupándose de cosas que luego no van a pasar. Pero bueno, así que gracias a Francis por pilotar la nave y también a mi amiga Mayra por mantener la flote llevando la parte técnica con maestría Hoy vamos a tener un menú bastante variadito, vamos a hablar del cometa Lemmon, hay que mirar arriba Y también de bacterias reprogramadas para comerse el plástico o algo así De un nuevo tipo de estallido de rayos gamma que nadie sabe muy bien de dónde sale de posibles estrellas oscuras y, como no, de Betelgeuse que vuelve a ser protagonista. Ahora parece que tiene compañera y no es que a nosotros nos interese el faranduleo de las estrellas, pero creo que en el caso de Betelgeuse valía la pena interesarse. Bueno, todo eso y lo que surja como siempre aquí en Coffee Break, Señal y Ruido Ya Saben que tenemos una página web que es señalirruido.com, todo junto con la ñ y todo; no pasa nada. Se puede poner una ñ en una dirección en el navegador, señalirruido.com. Y ahí en esa web pueden encontrar toda la información, todos los episodios anteriores…
Héctor Socas introduce un artículo de investigación sobre la reprogramación genética de la bacteria Escherichia coli, destacando su potencial para degradar el plástico y haciendo una comparación con la trama de 'La Guerra de los Mundos' de H.G. Wells.
Habla: Héctor SocasSignificado #5 · Palabras #1reprogramación genética escherichia colidegradación plástica bacteria e coliguerra de los mundos h g wells…por el tema de un artículo que ha salido además por unos investigadores creo que el equipo es básicamente español o fundamentalmente de Universidad y Centro de Investigación Españoles sobre la, a ver si Luisa nos lo cuenta bien, pero es como reprogramar. no es una alteración genética de por sí sino como reprogramar la genética de la famosa bacteria Escherichia coli, la bacteria esta de laboratorio, nuestra bacteria de estudio favorita que bueno entre otras cosas se puede conseguir que puede llegar a degradar el plástico y que digo yo que estaría bien, sería muy bonito que al final el futuro de nuestra civilización lo salvaran las bacterias como en la Guerra de los Mundos de H.G. Wells, de otra forma diferente, pero iría por ahí la cosa. Pues mira, no está nada mal hilado, porque realmente Héctor es un poquito eso lo que estamos buscando, es darle una vueltecita de tuerca, estos investigadores le están dando una vueltecita de tuerca a un concepto que ya se llevaba utilizando mucho tiempo en…
Luisa Achaerandio destaca la relevancia de la degradación del plástico como solución al problema de contaminación ambiental, mencionando el potencial uso de Escherichia coli para este fin.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #4 · Palabras #17degradación plástica bacteria escherichia colicontaminación ambiental consumo textilplásticos de un solo uso problema…sale unos días después, en este caso el 20 de agosto Siempre la nota de prensa está asociada un poquito al clickbait, porque realmente dice palabras como reprogramación, bacteria, ya nada más que de entrada, suena bastante interesante y aprender, el concepto De aprender que habría que llamarlo de otra manera. Y lo que sí es muy interesante es la parte de degradar plástico, sobre todo por el problema que estamos teniendo hoy en día de contaminación del medio ambiente, por los problemas que tenemos tanto de consumo a nivel de textil, de plásticos de un solo uso y demás. Entonces pues realmente parece que tiene muy buena pinta que utilicemos a nuestra querida E. coli, ¿vale? Llamarla Escherichia Coli es peor que decir mi apellido, entonces prefiero en general, en general se suele tender a decir E. coli y bueno pues... Te confieso que lo busqué porque como tiene esas THs no sabía si había que pronunciarlas al estilo, yo digo es…
Luisa Achaerandio explica que la cepa K12 de Escherichia coli es el punto de partida para sus investigaciones y se utiliza como base para buscar formas de degradar plásticos.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #6 · Palabras #3reprogramación genética escherichia colidegradación plástica bacteria e colicepa k12 punto de partida…que en Málaga no mataremos a nadie desde el laboratorio; o sea, cuando estamos allí. Pero es verdad que es una conocida muy común en todos los experimentos tanto a nivel de instituto como a nivel de formación profesional como a nivel de investigación en General y es la cepa K12, pero claro, desde la cepa K12 no podemos hacer nada, sino que ese es el punto de partida. Utilizamos nuestra E. coli, nuestra cepa K12 y a partir de ahí lo que hacemos es buscar en esta bacteria: ¿Cómo? ¿Qué puedo hacer yo con esta bacteria? ¿Qué lugar de esta bacteria, porque ya os digo que hay que hilar bastante fino, puedo utilizar para que me sirva para degradar este plástico? Entonces, los investigadores lo que hacen lo primero es buscar en el genoma de la E. coli dos proteínas en concreto, que son la LSRB y la SSUA. Para encontrar estas proteínas tienen que utilizar bioinformática; es decir, tú necesitas saber, lo primero que…
Luisa Achaerandio explica el siguiente paso en la investigación sobre la degradación de plásticos utilizando Escherichia coli: buscar proteínas similares a las enzimas que ya degradan plásticos.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #18 · Palabras #11enzimas proteínas bacterias degradación plásticavictor guayar bsc coordinador estudio enzimasmanuel ferrer instituto catálisis petroleoquímica csicescherichia coli cualidades conocimiento previopaula vidal investigadora predoctoral artículo principalproteínas lsrb y ssua en e coliespacio periplasmático de e coliquorum sensi bacteriasenzimas degradan plásticos…estas proteínas tienen que utilizar bioinformática; es decir, tú necesitas saber, lo primero que quería decir, porque es verdad que si no, no se entiende, que esta investigación, los investigadores del CSIF que la llevan a cabo, el investigador, digamos, ¿Qué se puede llamar los autores corresponsales del artículo, que son Víctor Guayar del BSC y Manuel Ferrer? Manuel Ferrer es coordinador del estudio y pertenece al Instituto de Catálisis Petroleoquímica del CSIC. ¿Cuál es su especialidad? Pues básicamente las enzimas. Si tú no conoces estas proteínas que ya otras bacterias tienen y otras bacterias son capaces de degradar el plástico, tú no puedes buscar determinadas cualidades en nuestra querida E. coli; entonces una vez que partes de ese conocimiento puedes llegar a este conocimiento es imposible partir como de cero. Y de una idea feliz como muchas veces dice Francis, realmente es un conocimiento que se va construyendo. Entonces este doctor Manuel Ferrer pues tiene digamos esa especialidad que lo ha hecho ha posibilitado que se pueda llegar a esta conclusión y luego tenemos a Paula Vidal, que es una investigadora predoctoral que ha desarrollado este artículo como investigadora principal. Entonces, primero tienes que saber que existen enzimas que degradan plásticos. Una vez que tienes este conocimiento, intentas buscar proteínas parecidas en la E. coli. Como he dicho, se encuentran estas dos proteínas que son la LSRB y la SSUA, y nuevamente os invito a mirar el artículo que se publicó en Trends in Biotechnology porque esas proteínas no están en un lugar cualquiera; esas proteínas están en el espacio periplasmático de esta E. coli. ¿Eso qué significa? Pues que están justo en la parte exterior, y digamos que su función en parte, la LSRB es de comunicación, porque las bacterias también se comunican; es una comunicación química, como me gusta a mí decirlo mucho: no tienen ojos, no tienen boca, es la comunicación que nosotros entendemos, pero sí que es una comunicación química que tiene un nombre muy bonito que se llama Quorum Sensi, muy chulo; es muy bonito ese concepto. Pues resulta que una de esas proteínas nos sirve para nuestro cometido, por el lugar en el que está, por la estructura que tiene y además porque en la parte central de esta estructura proteica a nivel tridimensional tiene lo que se llama un ligando, por así…
Luisa Achaerandio explica cómo se incorporan enzimas de otras bacterias a Escherichia coli para dotarla de una nueva capacidad, permitiéndole degradar plástico sin perder sus funciones originales.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #1 · Palabras #4enzimas bacterias degradan plásticoescherichia coli degrada petpolietileno tereftalato nanométrico pet…que os digo de la triada catalítica, que se compone de tres aminoácidos, que son serina, histidina y aspartato, no confundir con aspartamo, que es un edulcorante, ¿vale? Es importante decir todo. y básicamente esta triada catalítica tú la identificas en otras Enzimas de otras bacterias que suelen que ya de manera natural pueden degradar plástico pero se la incorporas a esta bacteria en estos lugares. Con lo cual la dotas de una nueva capacidad sin que pierda sus capacidades anteriores, es decir, esta bacteria puede seguir alimentándose de manera normal o, que eso es lo chulo, puede coger el polietileno tereftalato nanométrico, es decir, nuestro conocido PET; sabía que ibas a poner esa cara porque ya os digo que lo más difícil de esta edición no es mi apellido. Y básicamente con este PET que todos conocemos pero es verdad que no lo conocemos por el nombre extendido de la molécula, pues hace capaz esta nueva capacidad, hace capaz de degradar esta molécula y llegar a obtener el protocatecuato, es decir, el PCA. PCA es…
Luisa Achaerandio explica cómo se modifica a Escherichia coli para degradar plástico, comparándolo con un 'toquecito molecular' en lugar de una alteración genética.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #14degradación plástica bacteria e colivariante s1 cepa k12toquecito molecular escherichia coli…con la maquinaria molecular, tú obtienes insulina que hasta ahora teníamos otras maneras de obtenerla un poquito más agresiva. Pues, en este caso, ¿pero qué es lo que pasa? Que esas bacterias, digamos, ya las estás alterando y de ahí viene lo del ADN externo. Pero aquí no, aquí es darle un toquecito a la bacteria, como si fuera eso, un toquecito molecular. Entonces, ¿cómo te demuestran que la variante S1 de la cepa K12, que es la que tiene esta modificación, va bien? Pues porque te la comparan con la que no le has hecho la modificación y entonces la cultivas. Aquí tenemos una investigación donde están mezclando un montón de tecnologías y de técnicas de laboratorio. La cultivan para aquellos que seáis de laboratorio y que estéis escuchando el podcast; seguro que os suena el medio de cultivo Luria, Broz, Agar, que…
Luisa Achaerandio describe el resultado de comparar bacterias modificadas con una variante para degradar plástico, frente a las no modificadas.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #13 · Palabras #10degradación plástica bacteria escherichia colicurva de crecimiento variante escherichia colibacterias no modificadas mueren…en el laboratorio experimentales de este tipo. Entonces la comparas con la que no tiene esta variante y crecen las dos igual; en el artículo se ve perfectamente con los gráficos. ¿Qué es lo que pasa si utilizas un medio pobre y le echas un polímero plástico? Pues lo que ocurre es que esas bacterias que tienen la variante siguen creciendo, tienen su curva de crecimiento y las que no tienen esa variante ya no se pueden alimentar y mueren. O sea que se ve muy claro con un montón de experimentos que validan su hipótesis y lo que quiere. proponer, que es ese cambio de paradigma biotecnológico para poder aprovechar la capacidad bacteriana y utilizar esta técnica que no lo he dicho Ya os digo, este artículo es que tiene un montón de cosas y sé que me voy a pasar de tiempo, pero es que si no...…
Luisa Achaerandio explica cómo las bacterias modificadas para degradar plástico atraen a otras bacterias, aprovechándose de la degradación inicial.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #3 · Palabras #2degradación plástica bacteria e colimicro nanoplásticos escala nanométricabacterias corum sensi degradación plásticabacteria modificada atrae otras bacterias…ese microscopio y el microscopio, digamos el SEM, que es el microscopio electrónico de escáner, que eso lo tenemos en Málaga, Francis seguro que también lo conoce, en el CIMES, en el Sky, lo tenemos allí y básicamente tú compruebas que eso está muy chulo. ¿Por qué claro, tú necesitas ver esto a escalas nanométricas? Estamos hablando de NPET, no estamos hablando de cualquier tipo de PET, estamos hablando de microplásticos, no, micro nanoplásticos en este caso. Una cosa muy chula que ocurre es que las bacterias son muy guays y resulta que, no sé si gracias a su corum sensi o no sé por qué, pero se ha comprobado que, claro, donde empieza esta bacteria a degradar el plástico, pues como que se añaden otras, es como que se acuden a la fiesta, por así decirlo. ¿Qué es lo que pasa? Que esas bacterias tienen en comparación, como que se aprovechan un poco de la degradación que hace esta bacteria modificada y entonces pues está también simpático esta parte del artículo. ¿Cómo? Porque ya simplemente me quedaría que se supiera, porque tú te lo estarás preguntando. ¿Pero cómo meto yo esa triada catalítica en ese binding pocket? A lo mejor se lo pregunta alguien, ¿vale? No sé si se lo pregunta alguien, pero es una cosa que…
Luisa Achaerandio explica cómo una tecnología CRISPR-Cas y una guía de ARN se integran en el genético de las bacterias modificadas para degradar plástico, permitiendo a estas producir proteínas con una triada lista para la degradación.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #7 · Palabras #5crpr-cas guía arn bacteriasproteínas triada degradación plásticabacteria modifica genético plásticogen tecnología degradación bacteriadegradación plástica bacteria escherichia coliprueba de concepto bacterias modificadastécnica escalable a otros organismos…poco la temperatura, que por su porosidad va a entrar; quiero decir, es muy fácil que entre, sobre todo los que están modificados en el laboratorio y entonces básicamente al entrar eso ya en el citoplasma celular, pasa a través de su membrana, pues gracias a. Esa tecnología de CRISPR-Cas y la guía de ARN va a ese lugar concreto de esas proteínas, bueno, en este caso iría a nivel genético, digamos se integraría y ya después de que la célula pueda utilizar esa parte que ya está introducido como una adición a esa codificación genética, pues ya sí que esas proteínas tienen a la hora de crearse en la bacteria esa triada lista para poder degradar esos pequeños trocitos de plástico que les estamos poniendo a degustar a nuestra bacteria. Pues ya os digo, eso sería a grandes rasgos toda la técnica y lo que ellos han propuesto de Gen. Rewire y lo que ya para terminar simplemente, pues me gustaría decir que en este caso digamos que es una prueba de concepto. Es verdad que tú no puedes ya utilizar estas bacterias; no se trata de que tú cojas estas bacterias y ya las pongas en el medio y nos arreglen ya todos los problemas y tal, sino que pues la puedes utilizar quizá pues a nivel, bueno se propone, ¿no? Se propone como una técnica que se puede utilizar en escalable a otros organismos, pero claro habría que probarlo y. Sobre todo pues que puedes hacer bioreactores concretos que te sirvan en un momento dado para hacer esto, y bueno pues ese es el objetivo realmente, pero no es que ya directamente se nos haya terminado el problema del microplástico sino que bueno es una forma…
Francis Villatoro explica cómo se puede modificar una bacteria para que realice dos funciones: su función original para sobrevivir y una nueva función impuesta por el investigador para consumir nanoplásticos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8proteína bacteria funciones supervivenciabacteria consume nanoplásticos bioreactorreprogramación genética escherichia coli…especiales para que se pueda alterar y en el sitio activo, en el lugar en el que se produce la catálisis, la función bioquímica básica de esa proteína le añado un pequeño cambio que permite que en ese sitio también se pueda hacer otra función diferente. Y entonces consigo que una proteína de la bacteria haga dos funciones: la función que hace en la bacteria para la supervivencia de la bacteria y una nueva función que es la que yo le he impuesto para que me sirva como bioreactor y haga lo que yo quiero, que en este caso es consumir nanopets, consumir nanoplásticos. Entonces esta es un poco la idea de esta nueva técnica de rewire, de recableado de la función; es algo de la biología sintética el tratar de modificar funciones que tiene la propia maquinaria celular tratando de afectar lo mínimo al funcionamiento de la propia célula para evitar que con el cambio que yo he hecho pues se crezca más lentamente o crezca peor o…
Héctor Socas advierte sobre los posibles problemas derivados de la liberación de bacterias modificadas genéticamente para degradar el plástico a nivel global, recordando ejemplos históricos de soluciones biológicas que generaron nuevos problemas.
Habla: Héctor SocasSignificado #14 · Palabras #6bacterias modificadas genéticamenteliberación bacterias plástico globalconejos en australia y zorrosardillas en lanzarote no intencionadosolución idílica bacterias plásticosutilidad del plástico como materialdegradación plástica bacteria e coliplástico comparable al papeldurabilidad plástico utilidad inherentecontrol producción destrucción plásticobacterias herramienta destrucción final plásticovida útil plásticodestrucción plástica entornos industrialesproblemas medioambientales liberación bacteriasplásticos pierden utilidad…que lo de Esparta es otra peli también, sí, lo de Espartamo y lo de todo eso. Nada, quería comentar también que, claro, hay que cuando pensamos en todo esto ya extrapolando al futuro un poco de ciencia ficción y pensamos en la solución que yo decía H.G. Welliana de empezar a tener estas bacterias que se esparcen por el mundo degradando los plásticos y salvando a la humanidad de vivir en un vertedero de plástico. Hay que tener también un poco de cuidado; o sea, estas cosas tienen que, como todo, o sea, normalmente siempre que usamos la biología para resolver un problema acabamos creando otro, nos acordamos de los conejos en Australia y luego los zorros para eliminar los conejos y las ardillas en Lanzarote, creo. Sí, aquí en Canarias tenemos el problema de las ardillas, pero eso no fue intencionado; fueron cosas que pasan porque el ser humano se difunde y tal, y a veces eso lleva también especies de animales. Pero bueno, lo digo porque al final tampoco sería una solución idílica que de repente empiecen a extenderse unas poblaciones de bacterias que acaben con todos los plásticos del mundo, o sea, tenemos este problema de los plásticos, ¿por qué? Porque producimos muchísimo plástico, ¿por qué producimos muchísimo plástico? Porque es un material muy útil; usamos el plástico porque es muy útil. Si viviéramos en un entorno en el que se degradara, entonces el plástico pues sería, yo que sé, como el papel, que lo puedes tener por una cosita ahí puntual. En la propia durabilidad del plástico está su utilidad, entonces hay que tener un control sobre cómo lo producimos y cómo lo destruimos, y efectivamente estas bacterias pueden ser una herramienta súper útil para ayudarnos en esa destrucción final del plástico cuando llegue al final de su vida, ¿no? pero creo que hay que seguir manteniendo la idea del Reciclaje y de que esta destrucción se haga en entornos industriales controlados y no decir: vale, vamos a echar estas bacterias al mar y que se extiendan por todos los océanos y tal, porque al final acabas produciendo otro problema. Yo digo aquí que pierda utilidad los plásticos, pero puede haber otros problemas medioambientales que también se produzcan, o sea. Que todas estas cosas hay que no, experimentos con gaseosa; todos los temas de ecosistemas son tan complejos que siempre cualquier alteración hay que hacerla de forma muy diferente. Encapsulada, Sandbox, que dicen ahora los informáticos, ¿no? Crear un Sandbox…
Francis Villatoro explica que la implementación del trabajo sobre bacterias degradadoras de plástico aún está lejos y requerirá décadas de investigación, pero se vislumbra prometedor para su uso en bioreactores.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10degradación plástica bacteria e colibioreactores para nanoplásticosaguas residuales y pantanosinvestigación décadas bacterias plásticofrancis villatoro bioreactoresreprogramación genética escherichia colisalinidad afecta supervivencia escherichia coli…de pet, con lo que le puedes dar menos alimento para provocar las que le das menos azúcar, que no vivan felices con el azúcar y quieran consumir el pet y habrá que mejorar, por supuesto, toda la bioquímica y el tema energético para que sea preferido. Este trabajo no está ya definitivo para llevarlo a implementar. Que da muchísimas, te puedo decir, puede que décadas de trabajo. Pero bueno, es un trabajo muy prometedor y vendría en eso, en bioreactores específicamente, por ejemplo, en lugares donde tú puedas filtrar de nanoplásticos, por ejemplo, temas de aguas, aguas residuales o en pantanos, en sitios así; en el mar es muy difícil, en el océano es muy difícil. Nadie va a lanzar este tipo de bacterias al océano; el peligro sería terrible porque no están adaptadas, de hecho, a ese medio y como se reproduzcan pueden... Claro, incluso morirían por la salinidad porque, claro, la salinidad afecta a su supervivencia, pero que sí, que es en condiciones controladas; de hecho, eso es un nivel de madurez. De la tecnología TRL4, de eso los que sabéis de biotecnología lo tenéis muchísimo más claro que yo en este sentido y que básicamente es una prueba de concepto para escalarlo si es que se puede y si es que funciona en otros organismos porque en principio una…
Luisa Achaerandio responde a una pregunta de Tomás Vila sobre la posibilidad de reprogramar bacterias o plantas para secuestrar CO2 de manera ultraeficiente.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #18reprogramar bacterias escherichia colisecuestrar co2 plantas reprogramadasinvestigadora tecnología secuestro co2supercomputación desarrollo tecnológico…acá estamos en la situación en que está el agujero negro estático frente a nosotros, entonces eso, cuando uno pasa adentro, le da una dirección no compacta ahora al espacio, ya no al tiempo, y claro, cuando uno integra una cosa no compacta, está infinito. Bueno, más preguntas de las que tenemos hoy. Pregunta Tomás Vila si se podrían entonces reprogramar bacterias o plantas de manera que puedan secuestrar CO2 de manera ultraeficiente. ¿Qué opinas, Luisa? Pues ya te digo, si se supiera, si se utilizara precisamente esta tecnología que ha desarrollado pues esta investigadora y demás, y a lo mejor utilizando la supercomputación que antes no lo he mencionado, pero tiene un nombre que es lo de PL, Protein Energy Landscape Exploration, ¿vale? y se sabe la afinidad energética que puedas utilizar para que haya realmente algún binding pocket, como hemos dicho antes, que captara más eficientemente…