• Investigadores de prestigio internacional, académicos y estudiantes del campo de la microbiología, biología molecular, bioquímica, genética, biocatálisis y biotecnología se reunirán en nuestra Casa de Estudios, entre el 30 de agosto y el 4 de septiembre próximos, para discutir los avances, importancia y posibles aplicaciones de los microorganismos extremófilos, capaces de soportar condiciones extremas. Thermophiles 2015 es una reunión de carácter mundial que se realiza cada dos años, y esta será la primera vez que se realizará en Sudamérica, siendo nuestra Universidad la anfitriona de su versión número 13.

Científicos de clase mundial y estudiantes del campo de la microbiología, biología molecular, bioquímica, genética, biocatálisis y biotecnología se reunirán entre el 30 de agosto y el 4 de septiembre en nuestra Universidad en la 13° Conferencia Internacional Thermophiles 2015, foro multidisciplinario que se realiza cada dos años, en el que se presentarán los últimos desarrollos científicos, aplicaciones  e importancia de estos microorganismos presentes en diversos ambientes extremos del planeta.

El objetivo del encuentro, en la que se expondrán a científicos y estudiantes los desarrollos más recientes en el área, es ampliar el conocimiento en este campo de investigación y al mismo tiempo invitarlos a explorar su importancia para las ciencias biológicas y para la biotecnología industrial.

"Esta es una excelente oportunidad no sólo para exponer a nuestros científicos y estudiantes a ciencia y científicos de clase mundial en el área, sino también para proponer nuevas aproximaciones y perspectivas para la ciencia de nuestro país y de Latinoamérica" afirmó la académica de la Facultad de Química y Biología de nuestro Plantel, Jenny Blamey, organizadora de la actividad.

"Es importante mencionar que Chile es uno de los seis sitios geográficos más diversos en ambientes extremos del planeta con lo que las temáticas científicas que se discutirán en esta conferencia son de gran relevancia para el futuro desarrollo científico y  tecnológico, en esta área, para nuestro país", añade la académica, directora Científica de la Fundación Científica y Cultural Biociencia.

Invitados

Dentro de los científicos que dictarán conferencias se encuentra el Dr. Karl Stetter, profesor alemán pionero de esta área de las ciencias biológicas y descubridor del microorganismo Pyroccocusfuriosus desde donde se extrajo la enzima DNA polimerasa, que hoy en día se utiliza para la amplificación de genes y dilucidación de genomas.

Además, participará el Dr. Juergen Wiegel, también alemán, quien es uno de los microbiólogos más relevantes, actualmente galardoneado con el equivalente al Premio Nobel en Microbiología, denominado Bergey’s Award.

Junto con ellos abrirá la conferencia el Dr. Michael W. Adams, profesor británico,  quién posee numerosas publicaciones en el área y cuenta con el laboratorio más importante de genómica estructural de microorganismos extremófilos.

Para más información pueden visitar la web oficial del evento: http://www.thermophiles2015.cl

• Investigadores de nuestro Plantel y de la Universidad de California (USA) crearon un software con diversas aplicaciones para indagar la comprensión lectora de usuarios/as de textos digitales. Los profesionales observarán cuál es el recorrido de la lectura de estudiantes y profesionales del país, para entender los procesos cognitivos que desarrollan al enfrentarse a los textos en pantalla.

Las nuevas tecnologías han impactado también en los hábitos de lectura de las personas, masificándose los textos digitales. Sin embargo, este cambio, según diversos estudios, no ha mejorado la comprensión de los chilenos, por lo que investigadores de nuestra Universidad desarrollaron un software con diversas aplicaciones para indagar en la comprensión lectora de los usuarios de estos tipos de textos.

“La comprensión lectora es fundamental para cualquier área del conocimiento. Si la persona no comprende bien, le será más complejo entender ciencias, matemática, textos asociados a productos financieros o un contrato, por ejemplo. Debido a esto, nosotros diseñamos ambientes informatizados para que los usuarios desarrollen estrategias de procesamiento de información que les permitan procesarla de forma tal que les sea más fácil de entender”, expresa el académico del Departamento de Contabilidad y Auditoria y especialista en sistemas de información, Dr. Héctor Ponce.

Para diseñar dichos ambientes, el doctor Ponce y otros académicos del Plantel, han desarrollado varias aplicaciones de software que aumenta la comprensión lectora de textos digitales, gracias a la incorporación de estrategias de procesamiento de información tales como tomar notas, diagramas de causa efecto, secuencias y comparaciones. Estas tácticas fueron transformadas en aplicaciones que podían complementarse entre sí, comprobando la efectividad de esta tecnología.

Los resultados motivaron a los investigadores a indagar más en cómo leen y entienden los chilenos, por lo que desarrollan el proyecto Fondecyt Regular (1151092) ‘Procesos cognitivos facilitados por diferentes estrategias de procesamiento de información asistidos por computador: un análisis de movimiento oculares’.

“Las personas procesamos la información de forma distinta, aunque existen ciertos patrones que se repiten, los que buscamos identificar a través de este estudio. Por eso evaluaremos cuáles son las estrategias cognitivas que una persona usa cuando lee”, explica el investigador.

Añade que “para esto utilizaremos un dispositivo que se conecta al computador, llamado eye-traker, que detecta qué lugar de la pantalla mira el usuario, siguiendo su mirada y detectando cuánto tiempo observa elementos objetivos, por ejemplo, palabras o bien el recorrido que sigue la mirada al procesar un texto, entre otras aspectos”.

Para indagar en cómo las estrategias ayudan a la comprensión del texto, se experimentará con textos planos sin estrategias, y otros textos que utilizan estrategias individuales y estrategias múltiples.

Dentro del equipo de investigación se encuentran académicos especializados en psicología cognitiva, como la Dra. Verónica Figueroa, coinvestigadora del proyecto y profesora de esta Casa de Estudios, y el colaborador de la Universidad de California (Santa Bárbara), Dr. Richard Mayer.

La ejecución del proyecto comenzó en marzo de este año y contará con la participación de estudiantes, universitarios y profesionales. El estudio se dividirá en tres etapas: Primero se llevará a cabo el diseño de material de aplicación; luego, la experimentación y recolección de datos con eye-traker; y, finalmente, el análisis de la información recabada.

Los resultados, según el Dr. Ponce, tendrían dos potenciales impactos. Uno es la mejora del software, ya que se podrían ensamblar las estrategias más efectivas para entender lo que se lee. El otro resultado esperado es mejorar la presentación de contenidos de textos de estudio e información especializada tales como aquella asociada a venta de productos online, planes de salud, contratos, entre otros.

“Que los ciudadanos puedan comprender lo que leen es sumamente importante en una sociedad, ya que una de las consecuencias naturales de una buena comprensión es tomar mejores decisiones”, destaca el docente.

• Un nuevo indicador es el resultado de la investigación llevada a cabo por un grupo de investigadores del Departamento de Ingeniería Informática de nuestra Universidad, liderados por el Dr. Max Chacón. Esto puede representar un gran avance en el mejoramiento de las mediciones y en la detección temprana de enfermedades neurodegenerativas, como esclerosis lateral amiotrófica, Alzheimer, Parkinson y otras alteraciones de la hemodinámica cerebral, incluidos los accidentes vasculares cerebrales, hemorragia subaracnoidea, entre otras.

La autorregulación cerebral es el mecanismo responsable de mantener el flujo de sangre constante en el cerebro, a pesar de los cambios en la presión arterial que pueden generarse en el cuerpo.

Para medir este mecanismo se utiliza el método de Aaslied y Tiecks, que a pesar de ser muy popular, es impreciso, entregando en algunas ocasiones falsos positivos, que no permiten distinguir entre sujetos sanos y enfermos.

En cambio, en la investigación llevada a cabo por académicos de nuestro Plantel en colaboración con el Departamento de Ciencias Cardiovasculares de la Universidad de Leicester, Reino Unido, al aplicar el nuevo modelo en 16 hombres sanos los resultados fueron prometedores.

Este índice nuevo utiliza dos parámetros que se obtienen directamente de la respuesta del cerebro a una disminución de la presión arterial, provocada por la liberación repentina de elásticos en los muslos de ambas piernas, y un tercer parámetro que mide la diferencia entre la pendiente de esta respuesta y el cambio en la presión sanguínea.

“Este índice nuevo va a mejorar todo el sistema. El antiguo no separaba correctamente a enfermos de sanos. Al ver los resultados de las pruebas, claramente mejora la medición en sujetos sanos. El siguiente desafío es evaluar el índice con casos patológicos, para corroborar los resultados ya obtenidos”, comenta el Dr. Chacón.

El apoyo de la Universidad    

Al ser consultado por el apoyo de la Universidad, el profesor fue enfático en resaltar el carácter local de su investigación, asegurando que “todo fue hecho en la Universidad”. Además, resalta la ayuda brindada por nuestra Casa de Estudios, asegurando que esta investigación nació gracias al apoyo de la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica (Dicyt) y del Departamento de Ingeniería Informática.    

Adicionalmente, el académico agradece a su equipo de trabajo, que está conformado por el Dr. José Luis Jara, co-autor del trabajo y académico del Departamento de Ingeniería Informática; y al Dr. Ronney Panerai de la Universidad de Leicester, también co-autor del escrito. El académico del Plantel también agradece a algunas personas que, si bien no participaron formalmente en el trabajo, fueron de gran ayuda para la concreción de este, como el Dr. Gonzalo Acuña  y la profesora Millaray Curilem, de la Universidad de La Frontera.

Publicación

Los resultados fueron publicados en el artículo titulado ‘A new model-free index on dynamic cerebral blood flow autorregulation’, donde se propone un nuevo índice para la medición de la autorregulación del flujo sanguíneo cerebral, marcando un gran avance para la medicina.

El texto fue publicado, además, en Plos one, una de las revistas científicas más importantes del planeta.

Para el líder de esta investigación, esta revista es una de las más rápidas para publicar, representando un medio para la comunicación de los resultados alcanzados por su trabajo.

El Dr. Chacón explica que su trabajo “tendrá un gran impacto porque se trata de una herramienta al servicio de la medicina. Entonces al ser útil y tener resultados concretos, puede que el artículo sea citado en muchas ocasiones”.
 

• Propiedades antisísmicas, aislantes, de menor combustión para hacer frente a los incendios y sustentable ecológicamente, serían algunas de las características extraordinarias que ofrece la madera contralaminada para construcciones en altura. Esto quedó demostrado a partir del estudio liderado por la académica del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles, Paulina González.  El lunes 18 de mayo se lanza el libro que recoge en  detalle los resultados de la investigación competente.

Un sistema innovador para la construcción de edificios de más de dos pisos, a base de madera contralamina, es lo que propone un señero estudio dirigido por la académica del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles, Paulina González.

La madera contralaminada está construida en base a tres capas de tablas dispuestas paralelas entre sí, “que se unen con adhesivos especiales, con la dirección de la tabla en noventa grados”, dice Paulina González mientras agrega que “esto le da una alta capacidad resistente porque la madera tiene propiedades físicas y mecánicas distintas en tres direcciones”.

La tecnología  que propone la académica González se utiliza en varios países; sin embargo, la diferencia con Chile, es que se desarrollaría en base a una madera de gran arraigo nacional: el pino radiara.

Chile está entre los primeros países con mayor superficie plantada  de pino radiata, dice González, mientras añade que “junto con desarrollar este proyecto, podemos darle valor agregado a nuestra madera, tratar de resolver el déficit habitacional que tiene el país y establecer un sistema que permite construir un edificio cuyos elementos estructurales, muros y losas, son en base al nuevo producto”.

Propiedades superiores

Según las investigaciones de Paulina González, construir un edificio en base a madera contralaminada tiene muchas ventajas sobre otros materiales como el hormigón armando. Por ejemplo, que sea prefabricado implica menores tiempos de edificación y un ambiente más limpio.

“Se llega con los muros y lozas, y armas el edificio como un mecano. Se reducen los tiempos de construcción a un tercio respecto a un edificio tradicional de hormigón amado de albañilería”, explica González.

Además, la madera contralaminada tiene propiedades antisísmicas. El hormigón armado al pesar seis veces más que ésta, genera mayores fuerzas sísmicas que en un edificio construido con CLT. “Al ser edificado como un mecano, con conectores de acero, toma una flexibilidad que evita su destrucción”, agrega González.

Asimismo, para construir un edificio con madera contralaminada se requiere menos tiempo, lo que eventualmente puede ser una solución frente a las tareas de reconstrucción en zonas afectadas por catástrofes naturales.

“Se reducen los tiempos de construcción a un tercio; Los costos también. Los de obras gruesa disminuyen en un 35% y el total, luego de la instalaciones, a un 10%”, explica González sobre los beneficios económicos que trae la CLT.

El pino radiata, base del producto que la investigadora González ha estudiado, es sustentable para el medio ambiente. Primero porque su huella de carbono, o totalidad de gases de efecto invernadero que emite, es muy baja; segundo, porque el árbol es de rápido crecimiento y comprende vastas zonas de plantación en el país.

“Es sustentable porque la madera retiene la huella de carbono, que es prácticamente cero. Además, el pino radiata es de rápido crecimiento, por eso en Chile hay tantas plantaciones”.

Un material seguro

“La madera, dependiendo de su espesor, al quemarse genera un carboncillo exterior, que sirve de aislante para que no penetre el calor y el fuego en su interior”, dice González derribando  el mito de que este material es frágil.

“Resiste mucho  más tiempo que incluso un edificio de acero. La capacidad de éste, se reduce a la mitad expuesto a 400 grados Celsius. En cambio la madera permanece estable, por la capa de carboncillo”, añade.

A eso se agrega que la madera es un mejor aislante acústico que el hormigón armado.

El proyecto CORFO

El proyecto CORFO  12BPC2-13553 “Estudios de Ingeniería para Introducir en Chile un Sistema Constructivo de Rápida Ejecución para Edificios de Mediana Altura, Utilizando Elementos de Madera Contralaminada”, tuvo una duración de dos años; sin embargo, en la Facultad de Ingeniería se habían realizado investigaciones previas en la materia. Por eso, tras todo este proceso, “llegamos a la conclusión de que el CLT es el mejor sistema para un país sísmico, considerando el uso de la madera”, dice González.

“Somos los primeros en hacer un proyecto de este tipo en Chile, con este sistema para edificios  de mediana altura”, añade.

La profesora González es optimista respecto al futuro que pueda tener la CLT en nuestro país, a raíz de la experiencia en la materia en otros Estados del mundo. “En Vancouver (Canadá) están proyectando un edificio de 18 pisos y están haciendo un concurso para uno de 30 pisos”, explica.

En base a la investigación, se desarrolló el libro ‘Sistema Constructivo en Madera Contralaminada para Edificios’, que detalla, entre otras cosas, estudios precedentes en torno al tema, y un señero diseño de un edificio de cuatro pisos en base a  CLT.

El volumen se lanzará el lunes 18 de mayo, a las 12 horas, en el Salón de Honor de Corporación, y contará con la presencia del rector, Dr. Juan Manuel Zolezzi Cid.

• Una solución tecnológica natural para combatir la Botrytis cinerea, hongo patógeno que afecta a la uva y produce importantes pérdidas económicas, desarrollan investigadores de nuestra Universidad. El estudio, que reunió a académicos de la Facultad de Química y Biología e Ingeniería, proporcionará una respuesta más amigable con el medio ambiente y la salud de las personas. La Dra. Milena Cotoras explica que “se trata de un producto natural que le da valor a un residuo, lo que es muy importante para la industria”, añadiendo que en el país se generan cerca de 100 mil toneladas de estos desechos.

• El Instituto Nacional de Propiedad Industrial (Inapi), distinguió a nuestra Casa de Estudios como la segunda universidad chilena que, durante 2014, presentó mayor número de solicitudes de patentes. “Chile posee una tradición científica que lo sitúa en posiciones de vanguardia en términos de productividad a nivel latinoamericano y eso es lo que reflejan las cifras, como la obtenida por la Universidad de Santiago de Chile”, afirmó Maximiliano Santa Cruz, Director Nacional de Inapi. El reconocimiento se realizó en el marco del Día Mundial de la Propiedad Intelectual.

Se trata de la premiación anual realizada por Inapi, en donde la Universidad de Santiago de Chile una vez más estuvo entre las tres universidades más destacadas en la categoría Patentes, la que se refiere al conjunto de derechos otorgados por el Estado chileno a un inventor, respecto a una nueva tecnología.

La ceremonia, realizada en el patio de Los Naranjos de la institución, fue presidida por Katia Trusich, Subsecretaria de Economía, Fomento y Turismo y, el director Nacional de Inapi, Maximiliano Santa Cruz. Por su parte, la subsecretaria señaló que el último año fue un período de consolidación para Inapi. Y, agregó que el desafío ahora es generar una estrategia de largo plazo que permita “el desarrollo de la propiedad industrial considerando de manera concreta las necesidades del país en materia de desarrollo productivo, innovación y emprendimiento”.

En tanto, el Director de Inapi fue enfático al señalar que  como institución tienen un compromiso muy importante en la tramitación de patentes. “En Chile, las universidades están haciendo un buen trabajo en patentar y, en su conjunto durante 2014, lograron casi duplicar las solicitudes de patentes presentadas el año anterior”.

Además, junto con felicitar a la Universidad de Santiago por su gran trabajo y preocupación en materia de patentes, señaló que nuestra universidad “está haciendo un buen esfuerzo en patentar, lo que deben continuar realizando y promoviendo. La generación de nuevo conocimiento a través de la actividad científica de las universidades es un instrumento fundamental para llegar al desarrollo económico, social y cultural”.

“Chile posee una tradición científica que lo sitúa en posiciones de vanguardia en términos de productividad a nivel latinoamericano y eso es lo que reflejan las cifras, como la obtenida por la Universidad de Santiago de Chile que obtuvo el segundo lugar a nivel nacional en el ránking de solicitudes de patentes del año 2014”, afirmó Maximiliano Santa Cruz, Director Nacional de Inapi.

Por su parte, Luis Magne, director de la Dirección de Gestión Tecnológica, unidad encargada de gestionar las solicitudes de patentes de la universidad, entre otras funciones, señala que “la U. de Santiago mantiene su esencia de universidad tecnológica, por lo que el énfasis está puesto en la investigación aplicada y la innovación cuya finalidad sea contribuir al bienestar de la sociedad y que sus resultados tengan impacto en Chile y el mundo”.

Según datos entregados por la Dirección de Gestión Tecnológica de la universidad, en 2014 presentó 23 solicitudes de patentes nuevas a Inapi, doblando la cifra del año anterior que la situó tercera en el ranking Inapi 2013. Además, realizó 44 solicitudes de patentes de invención y protección en organismos internacionales.

Estas patentes pertenecen a las áreas de Ciencias, Ingeniería, Tecnología y Química y Biología. Específicamente, la mayoría de ellas están en el ámbito de biotecnología, manufactura y acuicultura.

El primer lugar en la presentación de solicitudes de patentes, lo obtuvo la Universidad de Concepción, en tanto el tercer lugar fue adjudicado por la Pontificia Universidad Católica.

• Los medicamentos que consumimos se liberan en el organismo en un corto período, porque están diseñados para que sean adsorbidos al momento de su ingesta, perdiendo sus efectos con el paso de las horas. De allí el enorme valor que adquieren los primeros resultados de una investigación de nuestra Universidad, que busca encontrar un sistema ‘inteligente’ para la liberación de fármacos; o sea, que realice una entrega sostenida en el tiempo de la dosis necesitada, aumentando su eficacia.

Comprender los mecanismos que permitirán en futuro liberar medicamentos en el lugar y momentos más adecuado fue uno de los objetivos de la investigación liderada por académico de la Facultad de Química y Biología, Dr. Eduardo Lissi.

En la actualidad, los medicamentos que consumimos se liberan en nuestro organismo en un corto período de tiempo; es decir, están diseñados para que su concentración sea adsorbida al momento de su ingesta, perdiendo con el paso del tiempo sus efectos.

Comprender los factores y procesos celulares involucrados en ello fue el motivo del estudio realizado por el investigador de nuestra Universidad, Dr. Eduardo Lissi, quien en colaboración con el grupo de Proteínas de la Facultad de Biología de la Universidad de la Habana (Cuba) y en conjunto con los investigadores Alexis Aspee  (U. de Santiago)  y Marco Antonio Soto (PUC), abordaron el tema.

"Encuentro sumamente interesante el diseño de sistemas ‘inteligentes’ para lograr un determinado efecto, ubicando el transportador en el lugar adecuado y allí poder regular la entrega de la especie bio-activa", agregó el investigador de la Facultad de Química y Biología.

Añade que está "impresionado por la magnitud del problema y por tener la posibilidad de conectar la biofísica básica con sus aplicaciones, particularmente, aquellas asociadas a la posibilidades de elaborar fármacos a la medida para un dado sistema".

Según el mismo investigador, las ventajas en la aplicación que tendría  este tipo de sistemas ‘inteligentes’ podría tender al diseño de medicamentos que se liberen "por ejemplo, cuando el organismo huésped alcanza una dada temperatura y/o un determinado gradiente osmótico", asegurando así una entrega, sostenida en el tiempo de la dosis del medicamento necesitado, aumentado su eficacia. 

Otra de las aristas de la investigación y en la  que actualmente se continúa trabajando, adelanta el profesor Lissi, está relacionada con la capacidad de toxinas hemolíticas para generar canales que contribuyan al daño celular controlado, “lo que presenta interesantes posibilidades para la muerte selectiva de agrupaciones celulares que se desean erradicar", afirmó el investigador, quien concluyó así su proyecto Fondecyt 1130867 titulado "Studies on the diffusion of small solutes through lipids bilayers in unilamellar liposomes".
 

• En 1859 Charles Darwin publicó ‘El origen de las especies’, donde señaló que una especie invasora que exhibe un alto grado de parentesco evolutivo (relación filogenética) con la comunidad que invade, tendría escasas posibilidades de establecerse, pues la “lucha por la existencia” sería más intensa entre especies emparentadas. No obstante, experimentos actuales del investigador de la Facultad de Química y Biología y del CEDENNA, Dr. Sergio A. Castro, concluyeron algo diferente.

“Mucha gente ha aceptado, por la posición que alcanzó Darwin en la ciencia, sus hipótesis como hechos incontrovertibles. Sin embargo, muchas de ellas descansan sobre mecanismos no evaluados. Esto es una situación que se da en el desarrollo de las ciencias, ya que usualmente aparecen las observaciones, las que son puestas a prueba posteriormente”, señala el investigador del Laboratorio de Ecología y Biodiversidad de la U. de Santiago, Dr. Sergio A. Castro.

Para poner a prueba la hipótesis de Darwin, junto al equipo de investigación que dirige desarrolló un proyecto Fondecyt que dio origen a la publicación “Evaluación de Hipótesis de Naturalización de Darwin en experimento de un conjunto de plantas: Las relaciones filogenéticas no determinan colonización éxito”. Este artículo apareció en la prestigiosa revista ‘Plos One’, actualmente la revista científica más grande del mundo y con un alto factor de impacto (Q1) en relación a sus citaciones.

“A un territorio se pueden introducir diversas especies y varias pueden terminar por establecerse poblacionalmente como si fueran nativas; es decir, con independencia de la acción humana. Esto es lo que se considera una especie naturalizada. En nuestro experimento observamos la colonización de una planta sobre distintas comunidades vegetales, estas últimas con diferentes niveles de parentesco en relación a la invasora. Si Darwin tenía razón, se hubiese registrado una tendencia de establecimiento de la invasora dependiendo del parentesco evolutivo. Sin embargo, luego de tres años, evaluamos los resultados y no apoyaron la hipótesis de Darwin”, relata el académico.

El experimento se desarrolló en la localidad de Batuco y se seleccionaron 15 especies. Una de estas fue la lechuga silvestre (Lactuca), la que fue escogida como especie colonizadora o invasora y entre las 14 restantes, entre las cuales se encontraban la manzanilla, haba, rúcula, etcétera, se conformaron comunidades experimentales. Con estas plantas se desarrollaron cinco tratamientos, diferenciados por distancias filogenéticas con Lactuca, los cuales no mostraron dependencia de su colonización en relación al parentesco filogenético.

“En nuestro estudio todas las plantas pudieron convivir, independiente de sus parentescos. Por esto, los resultados manifiestan que la hipótesis de Darwin no tiene un respaldo tan sólido o por lo menos no es tan general como él lo planteaba”, indica Castro.

El investigador también ha evaluado la hipótesis de naturalización de Darwin analizando la composición de la flora chilena y las plantas exóticas que han sido introducidas. En esta publicación no solo logró concluir que la hipótesis no se cumplía, sino que emergían resultados en el sentido opuesto.

“Detectamos que una especie de otro ambiente puede llegar a Chile Central y encontrar parientes que sobreviven muy bien en este clima. Estos mismos parientes le pueden entregar polinizadores y dispersores de semillas, haciendo de su naturalización algo más probable, contrario a lo esperado por la hipótesis de Darwin”, expresa.

Proyecciones en respuesta al cambio global

A lo largo de las últimas décadas se ha observado un mayor interés de la ciudadanía en saber  cómo las diversas actividades de la humanidad afectan al medio ambiente. El foco se ha centrado en el cambio climático, obviando otros aspectos como la introducción de las especies, sea flora o fauna, en territorios donde no son nativos. Estos aspectos son observados como parte del cambio global.

“Chile es una isla biogeográfica. Tiene una cordillera, un desierto y un océano que lo aíslan, por lo que su flora ha evolucionado desde hace más de 180 millones de años aislada del mundo. Sin embargo, en los últimos siglos se han introducido especies que son un riesgo para las especies nativas”, explica el Dr. Castro.

Tal es la particularidad biogeográfica de Chile central que es considerado uno de los 35 ‘hot spot’ (puntos calientes) de biodiversidad del planeta. Estos sitios representan lugares que concentran un alto porcentaje de especies endémicas, pero que al mismo tiempo su conservación se encuentra amenazada producto del impacto humano.

“Una especie introducida puede generar la extinción de otra nativa, erosionando nuestra biodiversidad. En la actualidad, nuestra diversidad de especies de plantas exóticas es alta en comparación a la flora nativa. La pregunta es qué podemos hacer para prevenir esto. Es muy poco lo que podemos hacer en un escenario de globalización, pero sí podemos generar diagnósticos para evitar que algunas especies entren y que además se naturalicen”, sentencia el investigador del Laboratorio de Ecología y Biodiversidad de la Facultad de Química y Biología, y del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna).

• Investigadores de la Facultad de Química y Biología de nuestra Universidad descubrieron la existencia de canales iónicos TRP funcionales en la especie de alga marina ‘Ulva compressa’, similar a los que se encuentran en el sistema nervioso de mamíferos y humanos. "En un principio era difícil pensar que existían este tipo de canales en un alga marina, sobre todo cuando éstas existen en mamíferos pero no en plantas terrestres", indica la Dra. Alejandra Moenne, del Departamento de Biología.

Los canales TRP son sensores celulares capaces de detectar y responder a diferentes estímulos del ambiente como los cambios de temperatura, el dolor, el gusto siendo claves en muchos procesos fisiológicos.

"En un principio era difícil pensar que existían este tipo de canales en un alga marina, sobre todo cuando estas existen en mamíferos pero no en plantas terrestres", indica la Dra. Alejandra Moenne, del Departamento de Biología de la U. de Santiago.

"Antes de tener estos resultados, descubrimos que el estrés por cobre activa canales de calcio dependiente de voltaje (VDCC) similares a los que están en sistema nervioso central de mamíferos. ¿Cómo era posible entonces, que se activaran canales dependientes de voltaje? Se nos ocurrió que la activación de los VDCC dependía de la activación previa de canales TRP, algo difícil de imaginar en un alga marina", explica la investigadora.

Los resultados implican un cambio en cómo es concebido el funcionamiento fisiológico de las algas marinas, organismos presentes en la Tierra desde hace aproximadamente mil millones de años, y fueron publicados en la revista Frontiers in Plant Science bajo el título "Copper-induced activation of TRP channels promotes extracellular calcium entry, activation of CaMs and CDPKs, copper entry and membrane depolarization in Ulva compressa".

Expplica la investigadora que descubrieron “no solamente que existen canales TRP funcionales que responden a cobre sino que también el estrés por cobre induce liberación de aminoácidos y neurotransmisores derivados de aminoácidos iguales a los que secretan las neuronas en seres humanos. Yendo aún más lejos,tenemos evidencia preliminar que existiría comunicación entre diferentes especies de algas marinas mediada por estas moléculas”.

Futuras investigaciones

En términos de investigación, y dada las nuevas interrogantes, la Dra. Moenne adelantó su intención de postular a un Proyecto Anillo junto con a los investigadores Juan Pablo García-Huidobro (U. de Santiago), Claudio Sáez (Universidad de Playa Ancha) y  Erasmo Macaya (Universidad de Concepción) con el fin de profundizar el conocimiento en torno a la comunicación entre algas marinas verdes, rojas y pardas.

"Dado que las algas liberan aminoácidos y neurotrasmisores -y tienen canales tipo TRP  y canales dependientes de voltaje- el funcionamiento de las algas se parecería cada vez más a las neuronas pero con una respuesta más lenta a los minutos y horas, en vez de milisegundos como en las neuronas", explicó.

El paper  "Copper-induced activation…” (que recibió las felicitaciones del Editor de la revista Frontiers in Plant Science) fue escrito por el equipo de investigación de este proyecto, integrado por Melissa Gómez, Alberto González, Claudio Sáez, Bernardo Morales y Alejandra Moenne), y se encuentra disponible en línea: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2015.00182/abstract

• El proyecto Fondecyt Regular “Identificación de variantes genéticas subyacentes de asimilación del nitrógeno en diversas levaduras naturales", dirigido por el Dr. Claudio Martínez, del Centro de Estudios en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Cecta, se propone un nuevo mecanismo para fermentar vino independiente de los niveles de nitrógeno que presente el mosto. El estudio se prolongará hasta el año 2019 y participan, además, investigadores de nuestro Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos, y expertos internacionales del CNRS de Niza (Francia) y el IATA de Valencia (España).

Las levaduras son esenciales en la fermentación del vino, convirtiendo el azúcar de las uvas en alcohol. Sin embargo, en la actualidad, las levaduras industriales no garantizan llegar al final del proceso de fermentación, generando pérdidas económicas en la industria vitivinícola nacional.

“Se estima que cerca del 40 por ciento de las fermentaciones se paran, teniendo un impacto muy fuerte en la industria. Si se detiene la fermentación tienes miles de litros que dejan de fermentar, lo que significa gastar más dinero para terminar el proceso, agregando más levadura o nutrientes. Esto afecta características del vino, no alcanzando la calidad esperada”, destaca el director del Centro de Estudios en Ciencia y Tecnología de los Alimentos (Cecta), Dr. Claudio Martínez.

Para poder resolver esta problemática, él con académicos de la Universidad de Santiago desarrollan el proyecto Fondecyt Regular “Identificación de variantes genéticas subyacentes de asimilación del nitrógeno en diversas levaduras naturales", el cual se extenderá hasta el 2019.

“Las levaduras para poder crecer y hacer bien su trabajo requieren ciertos nutrientes en niveles abundantes, como el nitrógeno. Algunos mostos vienen bajos en nitrógeno y la levadura ahí no crece bien y el producto no es muy bueno. Nosotros estudiaremos los genes de levaduras silvestres chilenas y de otros países buscando los que permiten que la levadura sea capaz de tomar el nitrógeno, independiente de sus niveles, y fermentar el mosto eficientemente”,  explica el académico.

Las levaduras descritas han sido recolectadas por investigadores del Cecta durante la última década, logrando el mayor cepario chileno de este microorganismo. Con este registro, en un proyecto Fondef anterior, el mismo centro de estudios desarrolló una levadura, Fermicru XL, que hoy está patentada y es comercializada a nivel mundial.

“Lo que se busca en este nuevo estudio es lograr identificar los genes con las funciones descritas y mejorar genéticamente las levaduras industriales; algo que no se ha desarrollado antes en Chile. Primero buscaremos genes con las características deseadas en las levaduras silvestres y luego mejoraremos una cepa industrial, pero sin ocupar técnicas de transgenia”, señala.

Este proyecto tendrá la colaboración de la Dra. Amparo Querol del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) de Valencia, España; y del Dr. Gianni Liti del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) de Niza, Francia. En ambos centros se trabajará en el mejoramiento genético de la levadura y el desarrollo de procesos de indagación genética, permitiendo el acceso a sus colecciones de cepas silvestres de levaduras.

“Ellos tienen levaduras que han recolectado en todo el mundo, las cuales representan sobre el 70 por ciento de la variabilidad genética de levaduras a nivel mundial. Entonces también es una fuente muy importante de genes que nosotros tendremos para desarrollar la investigación”.

El equipo de investigación estará también compuesto por la Dra. Angélica Ganga, académica del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos y el Dr. Francisco Cubillos, del Cecta, junto con el Dr. Álvaro Díaz, de la UC de Valparaíso, y el Dr. Cristián Araneda, de la Universidad de Chile.

“Es importante estudiar las levaduras silvestres, ya que se asume que estas se han acondicionado a ciertos factores del medio ambiente, siendo sus características potenciales soluciones para la industria. La oportunidad de estudiarlas nos permite avanzar en algunas problemáticas, desarrollar mejoramiento genético y, si todo sale como esperamos, patentar futuras levaduras basadas en especies nativas de nuestro país,” expresa el académico.