Se trata del primer proyecto de investigación agrícola por parte de Hong Kong en ser puesto en órbita. De acuerdo con la CUHK, el experimento consiste en observar los cambios en las bacterias del género ‘Rhizobium’ mediante el estudio de las mutaciones (mutagénesis) provocadas por el entorno espacial.

Los rizobios, tal y como se los denomina comúnmente, son conocidos por tener la capacidad de formar nódulos en simbiosis con las raíces de algunas plantas, como leguminosas, para convertir el nitrógeno proveniente de la atmósfera en compuestos nitrogenados, los cuales se fijarán en el suelo donde se encuentran sus plantas anfitrionas. De esta manera, esta materia orgánica actúa como fertilizante natural para la cosecha de la soja, agregó Science Direct.

#CUHK Professor Lam Hon-Ming and his team, have sent samples of #rhizobia into space on #Tianzhou6 cargo spacecraft that launched on 10 May and has now arrived at #Tiangong. The 1st HK agricultural research project to be launched into space! https://t.co/Q3L3MniOuk @CUHKScience pic.twitter.com/UJyAS4TkKT

— The Chinese University of Hong Kong – CUHK (@CUHKofficial) May 11, 2023

El profesor Lam Hon-Ming, citado por el diario South China Morning Post, explicó que su equipo científico identificará nuevas cepas de rizobios que se caractericen por tener una mayor tolerancia a la sal, el calor y la sequía, así como una mayor eficiencia de fijación de nitrógeno para la soja.

Asimismo, recalcó que la optimización del uso de estas bacterias en la fijación simbiótica del nitrógeno puede contribuir a la reducción de fertilizantes nitrogenados de origen químico. Esto ayuda a mejorar las condiciones del suelo, además de favorecer la sostenibilidad ambiental y la disminución de las emisiones de carbono.

Lam también detalló que este proyecto espacial podrá contribuir a la seguridad alimentaria del gigante asiático, ya que la soja constituye el 70 % de la proteína vegetal del mundo, y alrededor del 30 % del aceite vegetal. Además, comentó que China está enfrentando dificultades en la producción de soja, debido a la escasez de tierra cultivable. Actualmente, el país importa el 80 % de la demanda interna de soja.

The first HK agricultural research project by #CUHK to be launched into space! “We hope to use these advanced technologies and the strength of researchers at CUHK to develop new methods and explore food security issues.” Prof. Lam said. https://t.co/qnqmP7wJR9 @CUHKScience pic.twitter.com/6lZgibCNIA

— The Chinese University of Hong Kong – CUHK (@CUHKofficial) May 15, 2023

Por último, el académico señaló que las muestras de rizobios retornarán a la Tierra dentro de seis u ocho meses, por lo que los investigadores a su cargo examinarán las mutaciones ocasionadas por las condiciones extraterrestres, como la radiación y la microgravedad.

“Nuestra visión a largo plazo es combinar la tecnología aeroespacial más avanzada de China con la investigación de seguridad alimentaria más importante”, indicó Lam, quien enfatizó que “al integrar tecnología avanzada con la sabiduría tradicional, se espera que el proyecto haga avanzar las tecnologías a un nuevo horizonte y genere avances en agrobiotecnología que aumenten el rendimiento agrícola”, reportó RT.

La víctima, que era residente del condado de Charlotte, falleció la semana pasada a causa de una ameba microscópica llamada ‘Naegleria fowleri’, indicó Jae Williams, secretario de prensa del Departamento de Salud de Florida. La infección se debió posiblemente a “prácticas de enjuague de los senos paranasales con agua del grifo”, según un comunicado publicado por el departamento en febrero para alertar a la ciudadanía sobre la infección.

“Se está llevando a cabo una investigación epidemiológica para comprender las circunstancias únicas de esta infección. Puedo confirmar que la infección desgraciadamente ha provocado una muerte, y cualquier información adicional sobre este caso es confidencial para proteger la privacidad del paciente”, declaró Williams, reportó CBS. La infección por ‘Naegleria fowleri’ “solo puede producirse cuando el agua contaminada con amebas entra en el organismo a través de la nariz”, según el comunicado de prensa del departamento.

Su conclusión se basa en evidencias extraídas a partir varios tipos de vida microbiana descubiertas dentro de una pieza de roca del tamaño de un puño en Quebec, Canadá, que tiene entre 3.750 millones y 4.280 millones de años, es decir 300 millones de años antes de lo que comúnmente se creía hasta ahora, según un comunicado emitido por la UCL el 13 de abril.

Un estudio anterior de la roca, publicado en 2017, identificó pequeños filamentos, protuberancias y tubos que parecían haber sido producidos por bacterias. Sin embargo, no todos los científicos estuvieron de acuerdo con que las estructuras estudiadas tienen un origen biológico, admite el comunicado.

Solo en reciente análisis más extenso de la roca descubrió una estructura aún más grande y compleja que las que se identificaron previamente. Se trata de un tallo con ramas paralelas en un lado de casi un centímetro de largo, así como cientos de esferas distorsionadas, o elipsoides, a lo largo de los tubos y filamentos. Según los investigadores de la UCL, aunque algunas de esas estructuras podrían haberse creado a través de reacciones químicas, lo más probable es que el tallo con forma de árbol con ramas fuera de origen biológico, ya que previamente no se ha encontrado ninguna estructura creada solo mediante reacciones químicas.

“Esto significa que la vida podría haber comenzado tan solo 300 millones de años después de que se formara la Tierra. En términos geológicos, esto es pronto: aproximadamente un giro del Sol alrededor de la galaxia”, comentó el autor principal del estudio, el geoquímico de UCL Dominic Papineau. El equipo también proporcionó pruebas de cómo se alimentaban las bacterias. Los científicos encontraron subproductos químicos mineralizados en la roca consistentes en microbios antiguos que vivían a partir de hierro, azufre y posiblemente, también, de dióxido de carbono y luz a través de una forma de fotosíntesis que no involucraba oxígeno.

Y quizás la conclusión más emocionante del descubrimiento de vida en las duras condiciones de la Tierra primitiva es su posibilidad de contribuir a la búsqueda de vida extraterrestre. “Concluimos que tales ecosistemas microbianos podrían existir en otras superficies planetarias donde el agua líquida interactuó con rocas volcánicas, y que estos microfósiles y dubiofósiles más antiguos informados aquí (…). Eso sugiere que la vida extraterrestre puede estar más extendida de lo que se pensaba anteriormente”, sostienen los autores del estudio publicado en la revista Science Advances.

Michael Jewett, coautor principal del estudio, publicado este lunes en la revista ‘Nature Biotechnology’, comentó que algunos de los desafíos urgentes que enfrenta la humanidad están vinculados a la “liberación y acumulación incesantes” de dióxido de carbono (CO2) de la biosfera, por lo que es necesario aprovechar las capacidades de la biología para fabricar productos químicos industriales de “manera sostenible y renovable” mediante el aprovechamiento del CO2.

#Syntheticbiologists have utilized a multi-step strategy to #engineer Clostridium autoethanogenum, a #bacterium typically found within rabbit feces, to use industrial waste gases to produce acetone and isopropanol.
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— GenScript (@GenScript) February 22, 2022

Los científicos desarrollaron un proceso innovador para fermentar gases utilizando la bacteria anaeróbica conocida como ‘Clostridium autoethanogenum’, la cual fue modificada mediante técnicas de biología sintética, con el objetivo de fermentar el CO2 para obtener acetona e isopropanol. Los científicos estiman que el uso de esta nueva cepa bacteriana, así como el proceso de fermentación del CO2, se podrán aplicar a escala industrial y de esta manera optimizar los procesos de producción de otros productos químicos importantes.

La acetona es empleada en la producción de solventes de plásticos y fibras sintéticas, limpiadores de herramientas y quitaesmalte de uñas. A su vez, el isoporopanol es la base de las dos fórmulas desinfectantes aprobadas por la ‘Organización Mundial de la Salud’ para la eliminación del coronavirus. Ambos productos químicos tienen un mercado global conjunto superior a los 10.000 millones de dólares.

“Descubrimos miles de secuencias virales, incluidos muchos fagos gigantes, virus muy grandes que infectan [exclusivamente] bacterias, más comúnmente en la superficie de las manos y los pies de nuestros voluntarios”, señaló Sara Kashaf, estudiante de doctorado del ‘Laboratorio Europeo de Biología Molecular’. La investigadora agregó que “estas áreas del cuerpo tienen microbiomas [comunidades de microorganismos] muy diversos, lo cual tiene sentido porque constantemente usamos nuestras manos para tocar cosas nuevas en nuestro entorno”.

Según Kashaf, el trabajo futuro de su equipo “tendrá como objetivo comprender qué están haciendo estos diferentes microbios dentro de estas comunidades”. Se cree que el microbioma de la piel juega un papel clave en la salud de las personas. Ciertos microorganismos de ese órgano ya se han asociado con diferentes afecciones como el acné y el eccema.

Gracias a los resultados obtenidos a partir de esta investigación, los científicos pudieron crear una colección de genomas de referencia para el microbioma de la piel humana, llamada ‘Skin Microbial Genome Collection’ (SMGC). “Este trabajo es un paso importante hacia la obtención de un plano genómico completo del microbioma de la piel”, subrayó Julie Segre, investigadora principal del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (EE.UU.). “Esperamos que estos datos sirvan de apoyo a futuras investigaciones que mejoren nuestra comprensión de la salud y las enfermedades de la piel”, añadió.

En concreto, la SMGC incluye 174 especies bacterianas previamente desconocidas, cuatro nuevas eucariotas y 20 nuevos virus con un genoma de más de 200 kilobases, denominados fagos jumbo. Esta investigación ha ampliado en un 26 % el catálogo de bacterias cutáneas conocidas y, según los investigadores, todos los resultados pronto estarán disponibles de forma gratuita en el recurso de datos MGnify.

Normalmente una superficie de cobre tarda unas cuatro horas en acabar con el 97 % de los estafilococos, y en este caso no se trata de una simple hoja de ese metal, sino que está procesada de una manera especial, describen los inventores en un artículo publicado en la versión digital de la revista ‘Biomaterials’. Los científicos crearon una estructura porosa única en la superficie que “aporta más cobre a la lucha” y se convierte en un elemento clave para aumentar la eficiencia antibacteriana del metal y convertirlo en un “asesino rápido de bacterias”, explica un comunicado emitido por el ‘Instituto Real de Tecnología de Melbourne’.

Para multiplicar los poros, los investigadores recurrieron a una fundición en molde de cobre con manganeso y luego eliminaron este último elemento de la aleación mediante un proceso químico llamado ‘desmoldeo’, que los autores califican de económico y escalable. El cobre puro resultante, aumentado 500.000 veces bajo un microscopio electrónico, muestra los diminutos poros a escala nanométrica. “El patrón también hace que la superficie sea súper hidrófila, o amante del agua, de modo que el agua yace sobre ella como una película plana en lugar de en gotas”, detalló el autor principal del estudio, Jackson Leigh Smith.

Gracias a este sistema, las células bacterianas no solo sufren el ataque directo de los iones de cobre, que se liberan más rápido debido al patrón poroso, sino que también deben luchar por mantener su forma mientras son estiradas por la nanoestructura de la superficie gracias a la presencia del agua. “Estos efectos combinados no solo causan la degradación estructural de las células bacterianas, haciéndolas más vulnerables a los venenosos iones de cobre, sino que también facilitan la absorción de iones de cobre en las células bacterianas”, dijo Smith.

Los inventores ven en el cobre poroso una opción prometedora y asequible para combatir a las superbacterias, las más resistentes a la administración de antibióticos. El equipo sugiere una amplia gama de aplicaciones para este material, incluidas manijas antimicrobianas para puertas y otras superficies táctiles en escuelas, hospitales, hogares y transporte público, así como filtros de respiradores antimicrobianos, máscaras faciales o sistemas de aire acondicionado.

Durante el estudio se observó una disminución de la diversidad microbiana y el enriquecimiento de linajes de bacterias hidrocarbonoclásticas como la ‘Paraperlucidibaca’, ‘Cycloclasticus’ y ‘Zhongshania’, que biodegradaban los alcanos del petróleo crudo y diésel. “Nuestras simulaciones demostraron que las bacterias que degradan el petróleo de origen natural en el océano son las primeras en responder a un derrame”, dijo Casey Hubert, de la ‘Universidad de Calgary’ y coautor del estudio. Estas comunidades bacterianas “pueden ser actores clave en la respuesta a los vertidos de petróleo en el Ártico”, destacó.

“El estudio también confirmó que proporcionar nutrientes puede mejorar la biodegradación de los hidrocarburos”, explicó Hubert. “Estas aguas permanentemente frías están experimentando un aumento de la actividad industrial relacionada con el transporte marítimo y las actividades del sector petrolífero y gasífero en alta mar”, lo que representa una amenaza significativa para el entorno, concluyó.

Ambos microorganismos, descritos con frecuencia como ‘comecerebros’ y ‘devoradores de carne’ respectivamente, habitan principalmente en lagos y ríos y prosperan y se multiplican más rápido en ambientes cálidos. Por tanto, el calentamiento global “está intensificando la oportunidad de que estos seres dañinos se crucen en nuestro camino”, aseguró al medio Melissa Baldwin, directora una asociación de profesionales de la salud en Florida que enseña sobre los daños del cambio climático y aboga por soluciones. Sandra Gompf, especialista en enfermedades infecciosas y profesora de medicina en la Universidad del Sur de Florida, subraya que periodos cada vez más largos de calor también están propiciado su crecimiento. En el pasado las infecciones por Naegleria eran raras en Norteamérica, porque las fuentes hídricas de la región no solían registrar temperaturas lo suficientemente cálidas para albergarla, pero “durante los últimos 10 años se han diagnosticado cada vez más casos fuera de los niveles típicos”, añade.

Las precipitaciones, también afectadas por el cambio climático, son un factor importante en la transmisión de dichos agentes infecciosos. Yun Shen, profesor asistente de la Universidad de California, advierte que el desbordamiento de agua por inundaciones extremas facilitaría ese proceso. Por otro lado, a medida que las variaciones climáticas traen más huracanes fuertes, que obligan a que más agua salada se mezcle con agua dulce, se están creando grandes áreas salobres que constituyen una ambiente muy favorable para que el ‘Vibrio vulnificus’ se reproduzca, añade Baldwin. “Con el cambio climático continuo, esto no es algo que vaya a desaparecer. Es probable que, a medida que aumenten las temperaturas, el agua se convierta en un ambiente más hospitalario para albergar organismos, no solo como este, sino también otras bacterias y patógenos”, concluye Darien Sutton, colaborador médico de ABC News.

La ‘Naegleria fowleri’ es causante de una enfermedad conocida como meningoencefalitis amebiana primaria, una infección que provoca la destrucción del tejido cerebral. Al avanzar la enfermedad, se produce rigidez en el cuello, convulsiones y coma, y puede causar la muerte en un promedio de cinco días. Una vez diagnosticada es difícil de tratar y cuando el paciente presenta síntomas a menudos es demasiado tarde para salvarlo, comenta Sutton. Esta ameba ‘comecerebros’ alcanza el cerebro cuando el agua contaminada ingresa al cuerpo a través de la nariz y en su mayoría afecta a hombres jóvenes y niños, quienes tienen más probabilidades de participar en actividades acuáticas que aumentan el riesgo de contagio. Por este motivo, es importante taparse la nariz o evitar poner la cabeza bajo el agua por completo al nadar en agua dulce.

Entre tanto, la ‘Vibrio vulnificus’ puede provocar fascitis necrotizante, una grave infección en la que mueren los tejidos alrededor de una herida abierta. Los infectados requieren cuidados intensivos o la amputación de extremidades, y alrededor de uno de cada cinco de ellos muere, a veces después de solo uno o dos días de haberse enfermado, de acuerdo con datos de los ‘Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades​ de EE.UU.’ La bacteria ‘comecarne’ puede contraerse al comer ostras y otros pescados y mariscos crudos o poco cocidos, así como a través de una herida abierta que entre en contacto con esos productos, sus jugos o salpicaduras, o con el agua salada o salobre que contengan. Las personas con afecciones subyacentes como diabetes, enfermedad hepática o inmunodeficiencia tienen más probabilidades de infectarse.

En su más reciente estudio, los científicos analizaron las muestras de material genético de ‘Candidatus Desulforudis audaxviator’, una bacteria descubierta recientemente en una mina de oro sudafricana que habita en el subsuelo de diversos continentes a una profundidad cercana a los 3.000 metros. Este raro espécimen se alimenta de los residuos producidos por la desintegración radiactiva del uranio, el potasio y el sodio. Tras comparar los resultados de las 126 muestras recolectadas en Norteamérica, Eurasia y África, los académicos descubrieron que los microbios estudiados han permanecido en un estado conocido como ‘estasis evolutiva’ por al menos 175 millones de años, es decir, que apenas habían presentado cambios evolutivos desde la última vez que cohabitaron en la misma masa continental, antes de que el supercontinente Pangea se separara a comienzos del Mesozoico.

Este hallazgo, explica Eric Becraft, autor principal del estudio, confirma que algunos organismos entran a la ‘carrera evolutiva’ a toda velocidad, mientras que otros ralentizan este proceso al punto de mantenerse prácticamente sin cambios durante millones de años. “Este descubrimiento demuestra que debemos tener cuidado al hacer suposiciones sobre la velocidad de la evolución y cómo interpretamos el árbol de la vida”, agregó. “Parecen ser fósiles vivientes de aquella época”, comentó Ramunas Stepanauskas, coautor del estudio, acerca de estos primitivos microorganismos. Asimismo, señaló que los resultados de la investigación, publicados recientemente por Nature, “van en contra de la comprensión contemporánea de la evolución microbiana”, lo que pone en perspectiva las estrategias adaptativas y evolutivas de los organismos que habitan el planeta.

Mediante un submarino operado a control remoto a 4.000 metros de profundidad, los académicos recolectaron muestras de agua, de esponjas y estrellas marinas, así como del sedimento, de las cuales lograron extraer y cultivar en laboratorio un total de 117 especies distintas de bacterias. Una vez identificadas las características de los microbios, seleccionaron 50 tipos distintos para medir la respuesta inmunitaria de ratones y humanos. Los resultados de las pruebas, publicados recientemente en la revista ‘Science Immunology’, indicaron que 80 % de esos microrganismos, la mayoría del género ‘Moritella’, resultaron “invisibles” e “indetectables” para las células especializadas del sistema inmune.Esta “sorprendente” ‘invisibilidad’, explicó Jonathan Kagan, coautor de la publicación, se debe a que las cadenas de lípidos de las moléculas de lipopolisacáridos de la pared celular de esas bacterias, que son usadas por las células inmunitarias de los mamíferos para identificar a los patógenos, son considerablemente más largas que las halladas en las bacterias terrestres.

Esta “sorprendente” ‘invisibilidad’, explicó Jonathan Kagan, para ‘Science Alert’ coautor de la publicación, se debe a que las cadenas de lípidos de las moléculas de lipopolisacáridos de la pared celular de esas bacterias, que son usadas por las células inmunitarias de los mamíferos para identificar a los patógenos, son considerablemente más largas que las halladas en las bacterias terrestres. Los resultados obtenidos, concluyen los investigadores, ponen de manifiesto la probable respuesta del sistema inmunológico ante microbios exóticos, por lo que esperan que su estudio contribuya en gran medida a desarrollar inmunoterapias que sean más efectivas.