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Sara RobiscoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor VivesHéctor Socascapa superman protege a bacteriasreacciones enzimáticas secuencialescatalizador polimérico injertado bacteriaenzimas recombinantes catalizan reaccionesbacterias modificadas genéticamenterendimiento cascada enzimas juan carlos gilsinergia catalizadores bacterias modificadasreacciones enzimáticas catalizadores cercanosreciclación bacterias capa hasta seis vecessolubilidad disolventes catalizadores separadosbacterias vivas enzimas recombinantescatalizadores injertados membranas bacterianasprotección bacterias polímeros enzimáticoscascadas enzimáticas con tres etapasenzimas recombinantes y catalizadores injertadosbacterias vivas y enzimas recombinantesreciclaje del conjunto de bacteriasJuan Carlos GilSuperman*Sirisia coli*Jiang NingTi YongshanChangsu WuNature CatalystADN recombinanteStreptomyces
Sinergia catalizadores bacterias modificadas
Con
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Juan Carlos Gil explica cómo la combinación física de dos catalizadores en bacterias modificadas genéticamente crea una sinergia significativa, permitiendo una mayor eficiencia en las reacciones enzimáticas.
…dejan que el tolueno entre hasta la bacteria y algo parecido, resultados semejantes, obtienen con pH hasta de 4, que a las bacterias les viene bastante mal. Estamos hablando de chismes vivos, radiación ultravioleta y alta temperatura. Todos estos estresores. La capa de Superman protegía a las bacterias bastante bien de todos estos estresores. Bueno, y llega el momento álgido. Supongo que lo habrían pensado desde el principio, pero es muy llamativo: montan una reacción enzimática encascada. Dos reacciones, una detrás de otra. La primera mediada por el catalizador polimérico, que recordad, está injertado en la superficie de las bacterias; y la segunda mediada por las enzimas recombinantes que tenemos. En el interior. Bueno, pues resulta que con esta combinación de que la primera enzima genera un producto que sirve como punto de partida para la segunda reacción enzimática que eventualmente genere otro producto, ¿vale? Pues esta cascada produce un rendimiento entre 10 o 15 veces superior a tener en el medio ambas cosas: bacterias recombinantes y fotocatalizador, pero disueltos; cada uno va a su bola. O sea, al tener las dos cositas untitas en la misma entidad física, iba a decir, pero es fisico-biológica, se produce una sinergia brutal que argumentan simplemente porque están más cerca los dos catalizadores Cuando uno actúa rápidamente, si hay suerte, el resultado atraviesa la membrana, se mete para adentro y dispara la segunda reacción catalítica Bueno, y para acabar, uno de los objetivos que buscaban, reciclación, reciclar estas bacterias para que sean más baratos sus, hasta seis veces son capaces de hacer funcionar esta cadena catalítica con las bacterias con capa, sin pérdida de actividad catalítica notable Cosa que si lo haces con los dos catalizadores por separado es tremendamente complicado porque cada chisme tiene un tamaño, tiene una solubilidad en distintos disolventes y conseguir una reciclabilidad alta de ambas cosas a la vez pues es un problema, ¿vale? En resumen, lo que han hecho estos autores es una prueba de concepto, estas reacciones que se han inventado realmente no son, en fin, no queremos más formaldehido, ya tenemos suficiente, pero es una prueba de concepto combinando bacterias vivas, no se nos olvide, estas bacterias están vivas, que tienen enzimas recombinantes con catalizadores injertados en sus membranas que ofrece una serie de ventajas Primero, los polímeros enzimáticos anclados protegen a las propias bacterias. Segundo, es posible montar cascadas enzimáticas con dos y hasta tres. Al final del artículo proban una con tres. Bueno, con varias etapas catalíticas y que tienen un efecto sinérgico entre ellas simplemente por estar cerquita. y tercero, el conjunto, como es una única entidad, es muy apto para ser fácilmente reciclable. Y hasta aquí lo que os quería contar de este artículo. Me parece muy interesante y sobre todo muy prometedor para seguir avanzando en esto de la biofabricación que tiene aplicaciones en todos los campos de nuestra vida. Pero ¿qué bien te organizas para explicar las cosas? Con razón es el gran divulgador seguido…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil propone comenzar el episodio hablando de una bacteria apodada 'Superman', haciendo referencia a la portada del programa y a un artículo publicado en Nature Catalyst.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #13bacteria superman artículo nature catalystbacterias super heroínas portada programanature catalyst publicación científica…y las notas de prensa de la gente que quiere que su paper se oiga, pues ya sabes, son un poquito floridas y las etiquetaron a una, a un tipo de bacteria, como la bacteria Superman, y a otra no lo voy a decir porque va a quedar para el programa que viene. Son bacterias, y dije yo: ah, bacterias super heroínas, qué gracioso hablar de las dos a la vez, pero seguramente no nos dé tiempo. Ya hablemos solo de las Superman, así que, si quieres, empezamos por ahí, y es la carátula del programa. Bueno, pues... Sí, pensamos por ahí; hay un paper en Nature Catalyst, ¿no? Este es el Nature Catalyst, ¿verdad? Sí. Primero, mis introducciones. Pues sabemos que la agricultura y la ganadería, pues, marcaron la transición del nomarismo al sedentarismo, hace unos 10.000 años o así, y bueno, contribuyó al desarrollo de las civilizaciones y por eso estamos aquí con Zoom y con…
Juan Carlos Gil explica cómo la producción de insulina ha evolucionado gracias a la modificación genética de bacterias, permitiendo garantizar su seguridad, eficacia y disponibilidad.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #13bacterias modificadas genéticamente insulinainsulina recombinante producción bacteriaspáncreas de animales extracción insulinadisponibilidad insulina pacientes diabetes…por bacterias del género Streptomyces. Y otros medicamentos: Sara me acordaba de ti, insulina, hormona de crecimiento o factores de coagulación para los hemofílicos; hoy en día se producen de forma masiva mediante el uso de nuestras amigas las bacterias. ¿Cómo? Pues bueno, como os comentaba, aprovechamos sus capacidades naturales de generar antibióticos, pero en la actualidad es que las podemos modificar genéticamente. Podemos cambiar su ADN por ADN recombinante, que insertamos el gen de una proteína que queremos codificar y si la bacteria lo expresa, pues ella misma con su maquinaria se encarga de sintetizar esa proteína que a priori no es suya, y eso hacemos con la insulina recombinante; es el caso paradigmático, que antes la insulina la extraíamos del páncreas de animales, con lo cual hoy la producimos con estas bacterias modificadas genéticamente y garantizamos su seguridad, su eficacia y fundamentalmente su disponibilidad para todos los pacientes con diabetes. Pues que antes necesitabas una montaña de páncreas de cerdo para una dosis mensual; en fin, era un Drama. ¿Pero los antibióticos salen de hongos, no de bacterias o también de bacterias? Las que he dicho, la estreptomicina y tetraciclina son bacterias, pero sí, muchísimos otros, sí. Hay bacterias que tienen defensas contra otras bacterias. Me encantan. Sí,…
Juan Carlos Gil describe una combinación ideal de técnicas para la bioproducción, implicando bacterias modificadas genéticamente que produzcan proteínas recombinantes y enzimas sintéticas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #7 · Palabras #8bacterias modificadas genéticamenteproteínas recombinantes fabricadas por bacteriasenzimas sintéticas en membranas bacterianassanto grial de la bioproducción…porque estos procesos de bioproducción también gastan energía, gastan tiempo, son relativamente lentos y hay que emplear un montón de disolventes y otros chismes para mantener a las bacterias vivas. Las bacterias, no olvidemos que están vivitas y coleando. Y lo ideal sería combinar las dos técnicas que os he comentado. El de las bacterias modificadas genéticamente, que fabricasen sus propias proteínas recombinantes que nos diese la gana y además que tuvieran otras enzimas sintéticas útiles colgando de sus membranas. Eso sería como el santo grial y es muy difícil. Y aquí es donde llega ahora sí el artículo que se titula Ingeniería de células vivas con polímeros para la catálisis fotoenzimática reciclable. Y aquí sí ya la mayoría de las palabras las he ido introduciendo. Se publicó, como decía Héctor, en Nature Catalyst…
Juan Carlos Gil describe una técnica para la bioproducción que implica combinar bacterias modificadas genéticamente con enzimas de membrana reciclables.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #4 · Palabras #6bacterias modificadas genéticamente sirisia colienzimas de membrana reciclables sirisia coliinfecciones de orina sirisia coli…unos laboratorios de Alemania, que entiendo que o bien han colaborado o bien les han contratado. Parece que el primer autor, Jiang Ning, es el currante; el segundo, Ti Yongshan, parece el supervisor; y el último, como suele ser el caso, Changsu Wu, el pope. Y se trata de enfrentarse a estos dos desafíos que os comentaba: combinar bacterias modificadas genéticamente en su interior con enzimas de membrana en el exterior, haciendo además que el conjunto sea reciclable. Y bueno, pues han utilizado, ¿qué bacteria? Es Sirisia coli, ¿vale? Nos suena a todos, algunos más que otros, sobre todo si han sufrido infecciones de orina, que esta es habitual, pero que se usa masivamente en la industria y posiblemente sea un gran desconocido. Por ejemplo, en las mencionadas producciones de insulina y hormonas de crecimiento humanas. Estas cosas tan útiles en salud, las producen nuestras amigas las bacterias. Y bueno, en el trabajo primero lo que hacen es explicar en detalle cómo hacen crecer estos…
Juan Carlos Gil explica cómo los investigadores han comprobado la compatibilidad entre dos catalizadores: uno externo con 'pelillos' y otro interno generado mediante manipulación genética.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5 · Palabras #2compatibilidad catalizadores pelillosproteínas generadas manipulación genéticacapacidad fotocatalítica polímero externobacterias sirviendo de abrigoenzimas recombinantes bacterias modificadasbacterias desnuda o con abrigoenzimas recombinantes en bacterias modificadasreacciones enzimáticas membrana bacterianajuan carlos gil experimento bacteriasenzimas externas e internas bacteriascolgajos poliméricos bacteriacapa de superman protección bacterianabacterias modificadas genéticamentecapas protectoras bacterias vida útilinterfaz agua tolueno disolvente cancerígenopaper sorprendente juan carlos gil…las bacterias peludas, pues la tasa de defunción es un 4%, o sea vamos bien, un 96% son viables, fenomenal. Y luego también mediante esta microscopía buscan deformaciones o alteraciones morfológicas y tal, y nada de nada, ¿vale? Les sienta bien el abrigo. Una vez que tienen demostrada la viabilidad de las bacterias, miran la compatibilidad. Recordad que estamos hablando de dos catalizadores a la vez, uno externo con los pelillos y otro interno por las proteínas generadas mediante manipulación genética; son ambos compatibles, ¿vale? Entonces lo que hacen es ver cómo la capacidad fotocatalítica del polímero externo no se ve afectada al estar injertada a las bacterias. Es decir, cataliza igual de bien el polímero a su bola disuelto en el medio que sirviendo de abrigo a las bacterias. Fenomenal. Y por otra parte, la capacidad de las enzimas recombinantes que son las de dentro no se ve afectada independientemente de si la bacteria está desnuda o con abrigo, lo cual, de nuevo, está fenomenal; es sorprendente, ambas cosas no se molestan entre ellas. Para el caso de la enzima recombinante utilizan, bueno no Vamos a entrar en detalles: tres enzimas recombinantes distintas para hacer los ensayos. No hay efectos adversos, y esto bastante a mí me resultó llamativo porque daos cuenta de que las reacciones enzimáticas de dentro de la bacteria, los sustratos, los componentes iniciales de la reacción tienen que atravesar la membrana bacteriana desde el exterior, sufrir sus reacciones enzimáticas dentro de la bacteria y luego. Abandonarla, atravesando el abrigo, atravesando los pelillos, imaginaos: hablo de abrigo en vez de capa, que me resulta más visible. Bueno, pues efectivamente no hay problema; estos colgajos poliméricos del exterior de las bacterias no afecta a su función catalítica interna. Fenomenal, pero ¿esta capa de Superman protege a las bacterias? Recordad que queríamos que fuesen más reciclables, que durasen más, que viviesen más o al contrario, resulta que mueren al cabo del tiempo con mayor ratio. Bueno, pues efectivamente estas capas protegen a las bacterias; es parte del resultado de este paper que es bastante sorprendente. ¿Cómo lo miden? Con varias cosas. Lo primero es que colocan a las bacterias en una interfaz agua-tolueno; el tolueno es un disolvente cancerígeno. Yo recuerdo que lo manejaba cuando hacía la carrera y era de las cosas más chungas que había. En fin, que una bacteria dura segundos, ¿no? Se disuelve en este disolvente. Bueno, el nitrotolueno es un tolueno al que le han puesto un grupo nitrilo, tolueno es benzeno con un metilo colgando y el grupo nitrilo es NO2, un benzeno que es un hexágono para poner…
Juan Carlos Gil explica cómo la combinación física de dos catalizadores en bacterias modificadas genéticamente crea una sinergia significativa, permitiendo una mayor eficiencia en las reacciones enzimáticas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1capa superman protege a bacteriasreacciones enzimáticas secuencialescatalizador polimérico injertado bacteriaenzimas recombinantes catalizan reaccionesbacterias modificadas genéticamenterendimiento cascada enzimas juan carlos gilsinergia catalizadores bacterias modificadasreacciones enzimáticas catalizadores cercanosreciclación bacterias capa hasta seis vecessolubilidad disolventes catalizadores separadosbacterias vivas enzimas recombinantescatalizadores injertados membranas bacterianasprotección bacterias polímeros enzimáticoscascadas enzimáticas con tres etapasenzimas recombinantes y catalizadores injertadosbacterias vivas y enzimas recombinantesreciclaje del conjunto de bacterias…dejan que el tolueno entre hasta la bacteria y algo parecido, resultados semejantes, obtienen con pH hasta de 4, que a las bacterias les viene bastante mal. Estamos hablando de chismes vivos, radiación ultravioleta y alta temperatura. Todos estos estresores. La capa de Superman protegía a las bacterias bastante bien de todos estos estresores. Bueno, y llega el momento álgido. Supongo que lo habrían pensado desde el principio, pero es muy llamativo: montan una reacción enzimática encascada. Dos reacciones, una detrás de otra. La primera mediada por el catalizador polimérico, que recordad, está injertado en la superficie de las bacterias; y la segunda mediada por las enzimas recombinantes que tenemos. En el interior. Bueno, pues resulta que con esta combinación de que la primera enzima genera un producto que sirve como punto de partida para la segunda reacción enzimática que eventualmente genere otro producto, ¿vale? Pues esta cascada produce un rendimiento entre 10 o 15 veces superior a tener en el medio ambas cosas: bacterias recombinantes y fotocatalizador, pero disueltos; cada uno va a su bola. O sea, al tener las dos cositas untitas en la misma entidad física, iba a decir, pero es fisico-biológica, se produce una sinergia brutal que argumentan simplemente porque están más cerca los dos catalizadores Cuando uno actúa rápidamente, si hay suerte, el resultado atraviesa la membrana, se mete para adentro y dispara la segunda reacción catalítica Bueno, y para acabar, uno de los objetivos que buscaban, reciclación, reciclar estas bacterias para que sean más baratos sus, hasta seis veces son capaces de hacer funcionar esta cadena catalítica con las bacterias con capa, sin pérdida de actividad catalítica notable Cosa que si lo haces con los dos catalizadores por separado es tremendamente complicado porque cada chisme tiene un tamaño, tiene una solubilidad en distintos disolventes y conseguir una reciclabilidad alta de ambas cosas a la vez pues es un problema, ¿vale? En resumen, lo que han hecho estos autores es una prueba de concepto, estas reacciones que se han inventado realmente no son, en fin, no queremos más formaldehido, ya tenemos suficiente, pero es una prueba de concepto combinando bacterias vivas, no se nos olvide, estas bacterias están vivas, que tienen enzimas recombinantes con catalizadores injertados en sus membranas que ofrece una serie de ventajas Primero, los polímeros enzimáticos anclados protegen a las propias bacterias. Segundo, es posible montar cascadas enzimáticas con dos y hasta tres. Al final del artículo proban una con tres. Bueno, con varias etapas catalíticas y que tienen un efecto sinérgico entre ellas simplemente por estar cerquita. y tercero, el conjunto, como es una única entidad, es muy apto para ser fácilmente reciclable. Y hasta aquí lo que os quería contar de este artículo. Me parece muy interesante y sobre todo muy prometedor para seguir avanzando en esto de la biofabricación que tiene aplicaciones en todos los campos de nuestra vida. Pero ¿qué bien te organizas para explicar las cosas? Con razón es el gran divulgador seguido…