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Luisa AchaerandioFrancis VillatoroHéctor SocasBorja TosarGastón Giribetrediseño proteínas nativas escherichia colisuperpoder en escherichia colimétodos computacionales luisa achaerandioproteínas en escherichia coli adamantiumbacterias con superpoderes juan carlosdiseño bacterias mejorar no cortartecnología crispr cas guia tradicionalEscherichia coliLuisa AchaerandioLSRBSSUAJuan CarlosCRISPR-CasFrancis VillatoroTrends in BiotechnologyQuorum SensingPETH.G. WellsLa Guerra de los MundosHéctor SocasTHscepa K12variante S1ARNGen RewireVíctor GuayarBSCManuel FerrerInstituto de Catálisis Petroleoquímica del CSICPaula VidalADNPCA
Rediseño Proteínas nativas Escherichia coli
Con
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Luisa Achaerandio explica cómo se pueden rediseñar proteínas nativamente mediante métodos computacionales para obtener nuevas funcionalidades en Escherichia coli.
…juego un poquito; estamos utilizando todas las posibilidades de nuestro entorno que todavía no te las he contado todas porque todavía te faltan datos para entender cómo se llega a esto, pero estamos utilizando todo lo que se sabe para ir un poquito más allá. De hecho, una de las cosas que dice una de las autoras, dice que si las proteínas nativas pueden ser rediseñadas computacionalmente para hacer algo nuevo, no necesitamos alterar el equilibrio genético de la célula con elementos externos, sino que dotamos a nuestra querida E. coli de un nuevo superpoder. es así un poquito como pensar en, lo ves, no como ser humano, pero con el adamantium. O sea, no solo puedo ser un ser humano, o en este caso una bacteria, sino tener como algo adicional, ¿no? Que efectivamente me puede alterar un poquito... Perdón, dime, dime. Estas metáforas de bacterias con superpoderes y superbacterias, no sé si escuchaste el programa con Juan Carlos en el que hacía este tipo de... Sí, de asimilar bacterias con superhéroes y tal Es que pega muchísimo, sobre todo en esta, justamente en este diseño que hacen, porque tú es como, lo que haces es mejorar, no estás cambiando, no estás cortando, no es el CRISPR -Cas, la tecnología de CRISPR-Cas con guía tradicional No es edición genética, ¿no? Efectivamente Genes que están ahí Exactamente, es una zona concreta que está ahí, que me puede servir para añadir lo que os digo de la triada catalítica, que se compone de tres aminoácidos, que son serina, histidina y aspartato, no…
Significado #1 · Palabras #1
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 #9reprogramación 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…
Héctor Socas y Luisa Achaerandio discuten sobre la forma correcta de referirse a la bacteria Escherichia coli, señalando que su nombre completo es difícil de pronunciar.
Habla: Héctor SocasPalabras #5degradación plástica bacteria escherichia colicontaminación ambiental consumo textilplásticos de un solo uso problemaescherichia coli nombre completopronunciación de ths en escherichia colibacteria escherichia coli dificultad…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 trachatela y la gente no me entiende Por cierto, quería hacer notar que la primera autora es una mujer y además hay bastante presencia femenina en la lista de autores Lo cual es una cosa que siempre es muy positiva, nos da cierta envidia sobre todo de los que trabajamos más en las ciencias físicas sí que es cierto que en las ciencias de la salud y la…
Luisa Achaerandio explica cómo abreviar el nombre completo de la bacteria Escherichia coli a E. coli, y menciona su uso frecuente en clase.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #17 · Palabras #3escherichia coli abreviada a e coliuso frecuente e coli en clasecepa concreta de escherichia coligenes de virulencia en e coli…necesita una computación muy grande para poder llegar a resolver tanto determinadas estructuras que nos hace falta reconocer como dónde colocar otras estructuras moleculares para que realmente lo que nos está contando el artículo pueda llegar a funcionar. Entonces, volviendo a nuestra querida E. coli, se puede decir Escherichia coli y Escherichia coli; ambas dos se puede decir, pero por acortar es mejor decir E. coli. Es una conocida del laboratorio, mi alumnado, vamos, lo hemos utilizado muchísimo en clase; es una cepa concreta, no es cualquier cepa, porque le tienes que quitar, digamos, determinados genes de virulencia, determinados genes de patogenicidad, porque imagínate que se Te va por algún sitio que no se te debe ir, pues sería un desastre. Efectivamente, no se puede, por ejemplo, agarrar correctamente; he dicho que en unas palabras sencillas, al intestino de nadie, ¿vale? Esta bacteria sirve para investigación y luego como que…
Luisa Achaerandio explica que los investigadores buscan proteínas específicas, LSRB y SSUA, en el genoma de Escherichia coli para degradar plásticos.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #14 · Palabras #2reprogramación genética escherichia colidegradación plástica bacteria e colicepa k12 punto de partidaproteínas lsrb y ssua en escherichia colibioinformática para encontrar proteínasinvestigación cisf sobre escherichia colienzimas 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…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 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 pueden rediseñar proteínas nativamente mediante métodos computacionales para obtener nuevas funcionalidades en Escherichia coli.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #1 · Palabras #1rediseño proteínas nativas escherichia colisuperpoder en escherichia colimétodos computacionales luisa achaerandioproteínas en escherichia coli adamantiumbacterias con superpoderes juan carlosdiseño bacterias mejorar no cortartecnología crispr cas guia tradicional…juego un poquito; estamos utilizando todas las posibilidades de nuestro entorno que todavía no te las he contado todas porque todavía te faltan datos para entender cómo se llega a esto, pero estamos utilizando todo lo que se sabe para ir un poquito más allá. De hecho, una de las cosas que dice una de las autoras, dice que si las proteínas nativas pueden ser rediseñadas computacionalmente para hacer algo nuevo, no necesitamos alterar el equilibrio genético de la célula con elementos externos, sino que dotamos a nuestra querida E. coli de un nuevo superpoder. es así un poquito como pensar en, lo ves, no como ser humano, pero con el adamantium. O sea, no solo puedo ser un ser humano, o en este caso una bacteria, sino tener como algo adicional, ¿no? Que efectivamente me puede alterar un poquito... Perdón, dime, dime. Estas metáforas de bacterias con superpoderes y superbacterias, no sé si escuchaste el programa con Juan Carlos en el que hacía este tipo de... Sí, de asimilar bacterias con superhéroes y tal Es que pega muchísimo, sobre todo en esta, justamente en este diseño que hacen, porque tú es como, lo que haces es mejorar, no estás cambiando, no estás cortando, no es el CRISPR -Cas, la tecnología de CRISPR-Cas con guía tradicional No es edición genética, ¿no? Efectivamente Genes que están ahí Exactamente, es una zona concreta que está ahí, que me puede servir para añadir lo que os digo de la triada catalítica, que se compone de tres aminoácidos, que son serina, histidina y aspartato, no…
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 #4enzimas bacterias degradan plásticoescherichia coli degrada petpolietileno tereftalato nanométrico petdegradación pet por escherichia coliprotocatecuato pca molécula químicabacteria reutiliza protocatecuato pcainvestigadores artículo maravilla…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 una molécula que te sirve para hacer un montón de cosas a nivel químico, puedes hacer colorantes, puedes hacer fármacos, la propia bacteria la puede reutilizar, o sea que básicamente, y además una cosa muy chula también ocurre aquí, que los investigadores, ya os digo, el artículo es una maravilla, a mí me parece que está súper bien presentado, súper bien organizado y súper bien planteado y muy digamos que Te hace muy fácil su comprensión tal y como está expuesto, narrado. Entonces una cosa muy chula que te pone para que te demuestre que digamos estas bacterias no las estás maltratando, te basas en la colaboración y no en la sustitución o el abuso porque…
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 AchaerandioSignificado #8plásmido adn circular insulinaescherichia coli producción insulinamaquinaria molecular obtención insulinaadn externo bacterias alteradasdegradación plástica bacteria e colivariante s1 cepa k12toquecito molecular escherichia coli…narrado. Entonces una cosa muy chula que te pone para que te demuestre que digamos estas bacterias no las estás maltratando, te basas en la colaboración y no en la sustitución o el abuso porque acordaros que la E. coli sirve por ejemplo para hacer insulina. Tú, utilizando un plásmido, que es una molécula de ADN circular, puedes meter un trozo de insulina, digamos, la codificación para la insulina, por así decirlo, ese gen, ¿vale? Lo metes en la bacteria con determinadas técnicas, que hay muchas técnicas para hacer eso, y pues, básicamente, 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 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 #11crpr-cas guía arn bacteriasproteínas triada degradación plásticabacteria modifica genético plásticogen tecnología degradación bacteria…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…
Francis Villatoro introduce un resumen sobre el problema de la aversión pública hacia los organismos modificados genéticamente, específicamente en relación con las bacterias Escherichia coli.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12 · Palabras #13aversión pública organismos modificados genéticamentebacterias escherichia coli transgénicosmodificaciones en e coli insulinavisión utilitarista bacterias…realmente, pero no es que ya directamente se nos haya terminado el problema del microplástico sino que bueno es una forma de buscar soluciones a lo que siempre parece que va a acabar con nuestra existencia y para eso está la ciencia. Si me permitís un... Bueno, pregunta, tú pregunta. No, no, di tú primero que seguro que es más interesante. Yo quería hacer un breve resumen, el problema a resolver aquí es que por razones puramente espurias y que no tienen nada que ver con la ciencia, hay una gran parte del público mundial que odia a los transgénicos y que la palabra transgénico la considera una palabra odiosa y hay que evitarlo a toda costa. Entonces tú dices, ¿modificar genéticamente una E. coli moralmente, éticamente afecta a alguien que es antitrangénico? Pues no, porque realmente la E. coli no se la va a comer ni le va a afectar en nada De hecho, se han hecho modificaciones con transgénicos para producir diferentes sustancias, insulina, etc. utilizando este tipo de bacterias Pero eso es una visión utilitarista, yo creo que mucha Gente que se opone a los transgénicos lo hace en una base casi hasta incluso de principio moral: es modificar la genética de una criatura, es jugar a ser Dios. Que bueno, eso lo podemos decir de cualquier avance tecnológico; eso es una cosa que he discutido…
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 #3proteína bacteria nueva funciónevitar transgénesis tecnología edición genéticaalteración funcionamiento biológico bacteriamanuel ferrer propuesta transgénesisproteínas modificadas genéticamente luisaalteración funcionamiento proteínas bacteriascatálisis función bioquímica básicasitio activo proteína modificaciónproteína bacteria funciones supervivenciabacteria consume nanoplásticos bioreactorreprogramación genética escherichia coli…una forma de más que no sabemos luego qué efectos tendrá en tu futuro de llevar esas gafas toda tu vida? ¿Cómo alterará eso? Bueno, al final, bueno, eso. Esos antitrangénicos tan radicales deben de ser un porcentaje muy bajo en los antitrangénicos mundiales. En cualquier caso, la idea de Manuel Ferrer es desarrollar una nueva tecnología de edición genética que evita la transgénesis. Entonces, lo que tú haces es decir: ¿cómo evito la transgénesis? Pues cojo una proteína que ya tenga el organismo, en este caso la bacteria, y le añado una nueva función. No puedo sustituir la función que ya tiene, porque si sustituyo la función que ya tiene, puede que esté alterando el funcionamiento biológico de la propia bacteria y no se reproduzca bien, pierda propiedades y características. En ciertas circunstancias, deje de ser y me critiquen porque la he modificado. Lo que hago es coger una proteína que, como ha Contado Luisa, pues tiene que tener una serie de propiedades 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…