boletín científico urp - lab. microbiología

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Bolet ín Cien tífico Laboratorio de Microbiología UNIVERSIDAD RICARDO PALMA Dirección: Facultad de Ciencias Biológicas Av. Benavides 5440, Santiago de Surco, Lima 33—PERU Contacto: Laboratorio de Microbiología [email protected] Abril, 2014 Volumen 1, Nº1 Visitas de Estudios Integrantes del Laboratorio vistan el INS y FARVET. Pág. 4 Capacitación de alumnos en el extranjero Nuestros compañeros realizaron trabajos en la Universidad de Yale en E.E.U.U. Pág. 8 ONCOSALUD—URP; trabajando juntos Se inicia un prometedor ciclo de eventos académicos. Pág. 9 Proyectos de Investigación Múltiples investigaciones se inician en el laboratorio. Pág 11-16. http://www.urp.edu.pe/biologia/index.php?urp=Laboratorios

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Boletín científico elaborado por los integrantes (jefe de laboratorio, tesistas, ayudantes y alumnos de los cursos) del laboratorio de Microbiología de la Universidad Ricardo Palma

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Page 1: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

B o l e t í n C i e n t í f i c o

Laboratorio de Microbiología

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

Dirección: Facultad de Ciencias Biológicas Av. Benavides 5440, Santiago de Surco, Lima 33—PERU

Contacto:

Laboratorio de Microbiología

[email protected]

Abril, 2014 Volumen 1, Nº1

Visitas de Estudios Integrantes del Laboratorio vistan el INS y FARVET. Pág. 4

Capacitación de alumnos en el extranjero Nuestros compañeros realizaron trabajos en la Universidad de Yale en E.E.U.U. Pág. 8

ONCOSALUD—URP; trabajando juntos Se inicia un prometedor ciclo de eventos académicos. Pág. 9

Proyectos de Investigación Múltiples investigaciones se inician en el laboratorio. Pág 11-16.

http://www.urp.edu.pe/biologia/index.php?urp=Laboratorios

Page 2: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Fecunda Labor de Verano 2014

Les damos la más cordial bienvenida a este nuevo ciclo académico 2014-I. En esta oportunidad les hacemos llegar el nuevo boletín infor-mativo producido por los miembros del Laboratorio de Microbiología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Ricardo Palma. En este boletín queremos dar a conocer todas las actividades que he-mos realizado durante este verano y así mismo brindarles información acerca de los eventos que están próximos, con el objetivo de ayudarlos en su formación académica e invitarlos a participar en los mismos. En el presente boletín ustedes podrán encontrar información relevante acerca de los proyectos de investigación que se están realizando en el laboratorio, las visitas que hemos realizado a diferentes institutos de investigación, alumnos de otras universidades que han formado parte del laboratorio, próximos convenios de cooperación con instituciones y mucho más. Les reiteramos nuestro saludo por el comienzo de este nuevo ciclo de estudios y les deseamos éxitos en todas las tareas y tra-bajos que realicen, recuerden que todo esfuerzo tiene su recompensa.

Editorial

Director:

Alcides Guerra Santa Cruz

Editor General:

Santiago Justo Arévalo

Editor de Estilo:

Tania Churasacari Vinces

Editor Científico:

Gonzalo Tueros Farfán

Cómite editor:

Cindy Cajachagua Pucuhuaranga

Diego Santiago Bravo

Marlon Morales

Carla Saldaña Serrano

Luis Pabón Rodríguez

Miguel Gonzáles Olivos

Página 2 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Page 3: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Palabras del Dr. Tomás Agurto Saenz

Página 3 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Con estas palabras describo

brevemente a la microbiología

y al microbiólogo como para-

digmas de la ciencia y el cono-

cimiento.

Un microbio con la ayuda de

un piojo derrotó a Napoleón

en las afueras de Moscú, con el

tifus producido por una ri-

ckettsia cambio el mundo feu-

dalista-capitalista en socialista.

Una bacteria es madre y ances-

tro de todos los seres vivientes,

tienen su estructura y compo-

nentes químicos igual que cual-

quier otro ser, son los únicos

que están al inicio y al final de

los ciclos biológicos y cadenas

alimenticias, producen fermen-

tos buenos y los malos generan

enfermedades, así lo anunció

Louis Pasteur.

Los hombres hace más de 2000

años, creyeron que la lepra

hacía al hombre impuro, no

había que tocarlos, Hansen

demostró que este mal era pro-

ducido por una bacteria: Myco-

bacterium leprae.

Las bacterias están en el suelo,

tierra, agua y objetos, producen

males severos, como también

elementos muy especiales, co-

mo el yogurt, queso, vino, lico-

res, enzimas digestivas y medi-

cinales.

El microbiólogo, hombre de

ciencia y tecnología, evidencia

lo mágico en elemento medi-

ble, es conocer que existen

seres diminutos que tienen

estructura, composición quími-

ca y actúan.

Así el microbiólogo es un para-

digma que aísla, identifica, de-

muestra y aplica las bondades

de estos seres pequeños que

ocupan el mayor porcentaje de

la megadiversidad.

Gracias a los microbiólogos se

previenen muchos males con la

vacunas de Jenner contra la

viruela y los de Salk y Sabin

contra la poliomielitis; con los

antibióticos de Fleming y los

de Waksman, aplican técnicas

para reciclar la materia orgánica

y potabilizan el agua.

El microbiólogo cortó y elimi-

nó las epidemias y propició el

aumento demográfico y el

hambre se acrecentó, resolver-

lo es un reto del biólogo.

Favorecer la conservación de

nuestro mundo viviente, hacer

bien los bionegocios, bioem-

presas, ecodesarrollo, saber

explotar la naturaleza sin da-

ñarla, guardando a las especies

para el mañana, a eso se llama

sustentable, educar a todos que

somos vida, quien estudia,

conoce y maneja a ella es el

Biólogo, ignorar, excluir, mini-

mizar a la Biología es ignoran-

cia.

El presente boletín es otro

gran paso que da el hombre

para que la humanidad avance

y se beneficie.

Aprecio y felicito a los docen-

tes, egresados y alumnos que

están trabajando en nuestro

laboratorio y han producido

este excelente instrumento de

divulgación.

Editorial

Decano de la Facultad de Ciencias Biológicas Profesor Principal en la Cátedra de Microbiología

Page 4: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Como parte de los procesos de

capacitación que se da a los

alumnos en el laboratorio de

microbiología, ayudantes e

investigadores de nuestro labo-

ratorio han tenido la grata

oportunidad de conocer insti-

tuciones de alto potencial cien-

tífico como el INS y FARVET.

El Instituto Nacional de Salud

y FARVET son instituciones

líderes a nivel nacional en In-

vestigación en Salud y en pro-

ducción de vacunas para aves,

respectivamente. Nuestros

ayudantes y estudiantes han

podido conocer la importancia

y el uso de equipos de alta tec-

nología, líneas prioritarias de

investigación en nuestro país,

conocimientos en bioseguridad

(pues el INS cuenta con un

laboratorio de bioseguridad 3),

entre muchas otras cosas.

Pero, las visitas a estas colosa-

les instituciones ha logrado por

sobretodo, formar a nuestros

ayudantes de laboratorio en las

aplicaciones de normas de bio-

seguridad, y fomentar ideas de

investigación en nuestro alum-

nado tomando en cuenta las

prioridades de nuestra nación.

Visitas de estudios al INS y FARVET

Alumnos en el Instituto Nacional de Salud

Página 4 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Page 5: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Página 5 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Compartiendo el conocimiento científico

En los meses de Enero y Febrero del presente año, dos estudiantes provenientes de universidades muy bien posicionadas en el ámbito

científico, acudieron a nuestras instalaciones para realizar trabajos de investigación de gran importancia, con el fin de reforzar sus conoci-

mientos en temas correspondientes a la Microbiología. Una de las personas fue Alexandra Prado Mantilla, estudiante de la Universidad

Peruana Cayetano Heredia, quien realizó el aislamiento del plásmido pGLO, electroforesis del plásmido aislado, transformación bacteria-

na y logró evidenciar a la proteína GFP, pudiendo identificar con éxito los pasos necesarios para la experimentación. Por otro lado, la

estudiante Alejandra Salazar Arévalo de la Universidad Nacional Agraria de La Molina, quien centró su investigación en la obtención de

piocianina de la bacteria Pseudomonas, así cómo el análisis de otros pigmentos encontrados durante la investigación. Es así que el Laborato-

rio de Microbiología e Inmunología apoya a investigadores y estudiantes de diferentes instituciones con el fin de poder compartir nuestros

conocimientos y mantener una actividad contínua en el ámbito científico. Agradecemos a estas estudiantes quienes nos permitieron ser

parte de sus proyectos y así cumplir con el objetivo mencionado anteriormente. A continuación, presentamos las palabras de agradeci-

miento de nuestras compañeras:

―Quiero expresar mi más profundo agradecimiento por el tiempo y apoyo brindado en el Laboratorio

de Microbiología de la Universidad Ricardo Palma durante mi estadía que aunque corta, fue muy sig-

nificativa. En esta pude reforzar conocimientos y destrezas en el que hacer de nuestra carrera, rodea-

da de un ambiente de fraternidad, en el cual pude notar el empeño de cada uno de los integrantes del

laboratorio y el trabajo en equipo para continuar progresando como una comunidad científica. En tal

sentido, mi reconocimiento muy especial al Sr. Profesor Alcides Guerra Santa Cruz por sus sabias

enseñanzas; asimismo a Santiago Justo, y a todos aquellos compañeros que de una u otra manera me

apoyaron e hicieron muy grata mi estancia en los ambientes de esta universidad. Gracias por todo.‖

Alexandra Prado Mantilla

Estudiante de Biología

Universidad Peruana Cayetano Heredia

DNI: 47558939 Alexandra Prado Mantilla

―Quiero aprovechar este espacio para expresar mi más sincero agradecimiento al profesor Alcides

Guerra Santa Cruz y a los alumnos encargados del Laboratorio de Microbiología de la Universidad

Ricardo Palma quienes muy amablemente me abrieron las puertas de su laboratorio y brindaron no

solo su apoyo para llevar a cabo la investigación que les propuse sino también un ambiente netamen-

te profesional donde pude apreciar el gran compromiso que estos tienen para con su carrera y la so-

ciedad. Fue verdaderamente grato trabajar junto a este gran equipo, donde compartimos conocimien-

tos e ideas para enriquecernos mutuamente. Me llevo esta magnífica experiencia que me ha permitido

crecer como profesional, llegar más lejos de lo aprendido en clase y sobretodo comprobar que cuan-

do uno se propone algo, es posible lograrlo.‖

Alejandra Salazar Arévalo

Estudiante de Ing. De Industrias Alimentarias

Universidad Nacional Agraria la Molina

DNI: 46666688

Alejandra Salazar Arévalo

Page 6: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

El laboratorio de Microbiolo-gía ha logrado estandarizar cinco protocolos sobre técnicas moleculares lo que permitirá a los actuales alumnos salir me-jor preparados al ambiente laboral: Electroforesis de ADN y

proteínas: La electroforesis es

una de las técnicas más em-

pleadas en el área de biología

molecular y biotecnología, la

estandarización de esta técnica

permite que los alumnos pue-

dan separar, identificar y purifi-

car moléculas de ADN o pro-

teínas de acuerdo a diferentes

propiedades como: peso mole-

cular, carga eléctrica, entre

otros. Además el alumno podrá

conocer las dos variantes más

utilizadas de esta técnica: el

SDS-PAGE y la electroforesis

de ADN en agarosa.

Aislamiento de plásmidos:

Los plásmidos son los vectores

de ADN más utilizados en el

campo de recombinación gené-

tica ya que pueden otorgar a un

organismo propiedades que no

presentan en su forma nativa.

Los plásmidos son aislados a

partir de bacterias, es así que el

laboratorio ha logrado estanda-

rizar el protocolo para el aisla-

miento de plásmidos, permi-

tiendo a los alumnos conocer

los fundamentos en los que se

basa esta técnica.

Extracción y purificación de

proteínas: Para el estudio de

las propiedades de una proteí-

na se debe contar con muestras

purificadas en tal caso estas se

deben obtener a partir de las

bacterias de origen. El labora-

torio cuenta con un protocolo

estandarizado para la extrac-

ción de GFP y la purificación

de dicha proteína con la técnica

de cromatografía de interac-

ción hidrofóbica (HIC).

Transformación bacteriana:

La tecnología de ADN recom-

binante permite la introducción

de diferentes vectores plasmí-

dicos en un individuo, de esta

manera el alumno podrá cono-

cer los mecanismos como se

logra introducir un gen recom-

binante en una bacteria hospe-

dera; es por esto que se ha

estandarizado el protocolo para

incorporar plásmidos en la

cepa bacteriana de Escherichia

coli HB-101 K-12 logrando que

produzca la proteína de interés.

Aislamiento de ADN genó-

mico bacteriano: El estudio

del ADN bacteriano tiene im-

portancia clínica y taxonómica

ya que permiten la identifica-

ción de una cepa bacteriana

específica. El primer paso para

el estudio del ADN genómico

bacteriano es el aislamiento de

este, de esta manera el labora-

torio ya cuenta con un proto-

colo estandarizado para dicha

finalidad, en que los alumnos

conocerán los principios bási-

cos de cómo se puede obtener

un ADN genómico de alta

pureza para fines como clona-

ción de genes, identificación de

genes, amplificación, secuen-

ciamiento, etc.

Reacción en cadena de la

polimerasa (PCR): El termo-

ciclador es un equipo que per-

mite realizar la técnica de reac-

ción en cadena de la polimera-

sa (PCR), la cual permite obte-

ner múltiples copias de un

fragmento de ADN con ayuda

de primers específicos. El labo-

ratorio cuenta con el equipo y

los reactivos necesarios para

realizar PCR y ya se ha emplea-

do para replicar fragmentos de

ADN que codifiquen GFP,

PSP, entre otros. Así el alumno

podrá entrenarse en el manejo

de este equipo pudiendo reali-

zar cualquier amplificación

génica según los requerimien-

tos de su trabajo.

Electrotransferencia: Luego

de realizar una SDS-PAGE, las

proteínas pueden ser transferi-

das a una membrana de nitro-

celulosa; permitiendo, por

ejemplo, su identificación por

anticuerpos específicos basán-

dose en la asociación antígeno-

anticuerpo (Western Blot); para

dicho fin el laboratorio ha es-

tandarizado un protocolo de

electrotransferencia en nitroce-

lulosa para que en las prácticas

los alumnos puedan conocer

los fundamentos y la importan-

cia de esta técnica.

Nuevas prácticas de laboratorio implementadas

Página 6 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

GFP purificada.

SDS—PAGE

Electroforesis de ADN en agarosa

Purificación de proteínas

Page 7: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Trabajos de Tesis

Los trabajos de tesis de pregrado

son la forma como un alumno

demuestra al mundo que está pre-

parado tanto teóricamente como

en la práctica para reconocer y

explicar un problema de la socie-

dad, plantearlo y resolverlo.

Actualmente en el laboratorio de

Microbiología se vienen desarro-

llando dos trabajos de tesis:

-Desarrollo de un biosensor bac-

teriano con el promotor del gen

PSP y la proteína verde fluores-

cente (GFP).

-Ensayo biológico de las proteínas

Cry de Bacillus thuringiensis sobre

larvas de Phthorimea operculella

―Polilla de la Papa‖

El primer proyecto a cargo del

tesista Gonzalo Tueros tiene co-

mo principal objetivo desarrollar

una bacteria capaz de ―anunciar‖

la presencia de contaminantes en

el medio, como el cianuro, a tra-

vés de la producción de una pro-

teína reportera, la GFP (proteína

verde fluorescente).

Hasta la fecha hemos logrado la

clonación del promotor del gen

PSP y del gen de la GFP, se ha

realizado el aislamiento del vector

que contendría la secuencia obje-

tivo; además ya se ha logrado

estandarizar todas las técnicas

necesarias para la elaboración del

proyecto, como la digestión de

ADN, transformación bacteriana,

electroforesis y ligación.

El segundo proyecto está a cargo

del tesista Gabriel Delgado quien

pretende determinar la efectividad

de las diferentes proteínas Cry

sobre el insecto plaga Phthorimea

operculella ―Polilla de la Papa‖, la

importancia de este trabajo es que

el uso de bioinsecticidas es favo-

rable y además protege la integri-

dad de los agricultores como de

los consumidores de los produc-

tos, ya que resulta totalmente ino-

cuos para el ser humano a dife-

rencia de los productos de control

químicos.

Actualmente se está trabajando en

el aislamiento de cepas nativas de

Bacillus thuringiensis, además ya se

han realizado los ensayos de pro-

ducción, extracción, purificación y

reconocimiento de la proteína Cry

en cepas de referencia de Bacillus

thuringiensis.

Página 7 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Gonzalo Tueros

TESISTA

Amplificación del gen PSP Amplificación del gen

Bacillus thuringiensis esporulando

Detección de proteína Cry10A

Gabriel Delgado

TESISTA

Page 8: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

de esta universidad han salido

notables personajes, entre ellos

6 Premios Nobel.

Además esto ha permitido que

estos estudiantes puedan trans-

mitir al laboratorio lo aprendi-

do logrando que el Laboratorio

de Microbiología vaya fortale-

ciendo sus prácticas de tal ma-

nera que los futuros alumnos

de nuestra facultad salgan me-

jor capacitados para enfrentar-

Dos brillantes estudiantes que

han realizado trabajos en el

laboratorio de Microbiología,

Juan Manuel Iglesias y Gonza-

lo Tueros, fueron aceptados

por el programa REPU

―Research Experience for Pe-

ruvian Undergraduates‖, este

programa les ha permitido

capacitarse en una de las mejo-

res universidades a nivel mun-

dial: La Universidad de Yale;

se a los retos del mundo cientí-

fico, actualmente tan competi-

tivo.

Cabe resaltar que este progra-ma (REPU) es abierto a todos los estudiantes que deseen rea-lizar este tipo de pasantías, toda la información como fe-chas, requisitos, etc; pueden encontrarlas en la página web del programa: http://w w w . r e p u p r o g r a m . c o m /REPU/Home.html

Alumnos se capacitan en la Universidad de Yale

Gonzalo Tueros

REPU 2012

Página 8 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Bases de la inmunología clíni-

ca, es un libro escrito por 64

investigadores americanos,

europeos y latinos entre ellos

investigadores de la sociedad

peruana de inmunología (SPI).

El biólogo y jefe del laborato-

rio de Microbiología: Alcides

guerra Santa Cruz, uno de los

representantes de Perú, aportó

también en la elaboración y

edición de este libro con la

d e s c r i p c i ó n d e l

―RECONOCIMIENTO POR

RECEPTORES DE INMU-

NIDAD INNATA‖, el cual

pretende dar aportes de inmu-

nología básica y clínica; y está

dirigido a estudiantes, y profe-

sionales.

La ceremonia de presentación

del libro se llevó a cabo el día

22 de noviembre del 2013 en el

Hotel Business Tower a cargo

del Dr. Luis José Aguilar; en la

que se hizo presente la Facul-

tad de Ciencias Biológicas de la

URP con el Dr. Tomás Agurto

Saenz, decano de la facultad,

profesores y alumnos del curso

de inmunología.

Presentación de Libro:

Bases de La Inmunología Clínica

Juan Manuel Iglesias

REPU 2013

Page 9: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

ONCOSALUD — URP trabajando en el cáncer

Ciertamente una labor realiza-da por dos personas es mucho mejor que la ejecutada por una sola; y si hablamos de institu-ciones, en la que participan grupos humanos los objetivos a alcanzar se multiplicarán. Oncosalud es una empresa del grupo AUNA altamente espe-cializada en la prevención, de-tección, diagnóstico y trata-miento del cáncer. Nace en el año 1989 como el Primer Sistema de Atención Oncológica del Perú, ofrecien-do bajo el sistema de prepago la seguridad de contar con un tratamiento ilimitado para combatir el cáncer, con los mejores especialistas del me-dio, equipos y medicinas de última generación. Está comprometida con la sociedad en salvar vidas del cáncer a través del fomentó de una cultura de prevención y un estilo de vida saludable, así como el desarrollo de progra-mas oncológicos estructurados de manera tal que las personas puedan gozar de la mejor aten-

ción, médicos, tecnología y servicios complementarios que nos permitan: Prevenir el cán-cer, detectarlo a tiempo, diag-nosticarlo y tratarlo eficiente-mente, cuidar del paciente en su recuperación o garantizar su calidad de vida, y alcanzar el mejor índice de sobrevida para sus pacientes. Conociendo esto, nuestro labo-ratorio cree importante formar una alianza estratégica. Por esto durante estos meses de verano hemos tenido reuniones constantes con el Centro de Investigaciones de la institu-ción a fin de concretar las si-guientes acciones en beneficio de todos los participantes y la sociedad misma: 1.– Organización de un evento académico en el formato de CICLO DE CONFEREN-CIAS: Inmunidad y Cáncer. Para tratar aspectos relaciona-dos a los diferentes eventos inmunobiológicos que aconte-cen en el cáncer. Este evento pretende constituirse en un referente a nivel nacional para tratar temas sobre dicha enfer-

medad, de manera que se desea establecer una fecha para cada año. 2.– Promover la redacción científica en la comunidad uni-versitaria. Para cumplir con este ansiado y difícil objetivo estamos diseñando un curso taller dirigido a estudiantes para el 29, 30 y 31 de Mayo: ―Taller de redacción científi-ca‖; los participantes deberán asistir con un escrito, el cuál será revisado y corregido du-rante el taller; así al finalizar este se obtendrá un artículo científico de calidad. 3.– Promover la investigación. Para esta tercera acción desa-rrollaremos el proyecto de in-vestigación: ―Prevalencia de polimorfismos PvuII (c454-397T>C) y XbaI (c454A>G) del receptor de estrógeno alfa en pacientes con cáncer de mama atendidos en oncosalud en el período Julio 2014 – Ju-nio 2015‖ Así pues estamos trabajando de la mano de instituciones de prestigio.

Página 9 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Page 10: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Página 10 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Bacterias marinas: “Las Mejores Soluciones Vienen en Frasco Pequeño”

Por: Santiago Justo

Mientras una familia cenaba, se

posó una mosca en el vaso del

hijo, como suele suceder la

madre exclamó - ¡aaaaah! ¡Una

mosca!- ante esto el padre acer-

cándose sigilosamente aplastó a

la mosca con la mano… -

¡Cochino! - exclamó disgustada

la madre - ¡esa mosca debe

estar llena de bacterias! - tras

un breve silencio de refle-

xión… el padre dirigiéndose

hacia su hijo estudiante de bio-

logía de la Ricardo Palma pre-

guntó - Hijo, ¿Por qué tenemos

tanto temor a las bacterias? - a

lo que el hijo respondió serena-

mente - pues, por cierta igno-

rancia padre, pues aunque las

bacterias son las causantes de

muchas enfermedades, y algu-

nas potencialmente mortales

como la tuberculosis. No po-

demos dejar de lado las gran-

des soluciones que se están

creando a partir de estos orga-

nismos en la actualidad - dijó el

hijo - por ejemplo: Marinobacter

hydrocarbonoclasticus… - ¿Qué

cosa? ¿Qué es eso? - preguntó

el padre algo confundido - a lo

que el hijo respondió - ¡Una

bacteria!, una bacteria capaz de

degradar parte del petróleo,

actualmente los científicos la

están usando para poder resol-

ver los problemas que traen los

derrames de petróleo sin dañar

el ecosistema del oceáno; Pseu-

domonas es otra bacteria sor-

prendente, esta es capaz de

degradar el cianuro… - ¿El

cianuro? - interrumpió el padre

- Sí, el cianuro - siguió hablan-

do el hijo - ese compuesto

procedente de las minas de oro

que envenena y mata a muchos

organismos, incluyendo huma-

nos en varias partes del mundo

y claro, también en nuestro

Perú; otros tipos de esta misma

bacteria tienen la propiedad de

poder degradar el plástico, que

tarda miles de años en descom-

ponerse… - Pero hijo ¿Cómo

es posible que seres tan dimi-

nutos puedan resolver proble-

mas tan grandes?... - Pues fácil

- añadió el hijo - a diferencia de

nosotros los humanos, las bac-

terias han existido en la tierra

desde el origen de la vida, es

una de las formas de vida más

antiguas y por esto ―conocen‖

la tierra muchísimo mejor que

nosotros, han evolucionado

pudiéndose ―alimentar‖ de casi

cualquier compuesto existente,

transformándolo de acuerdo a

sus necesidades. Los científicos

se han dado cuenta de esto y

con las tecnologías actuales es

posible usar casi cualquier ca-

pacidad de estos organismos en

favor de la propia tierra; los

humanos nos hemos equivoca-

do en muchas cosas, pero aho-

ra podemos revertir estos da-

ños con los seres de mayor

experiencia: ―las bacterias‖. El

océano tan inmenso como lo

vemos es uno de los lugares de

biodiversidad más grande que

podamos imaginar y también

uno de los pocos que el hom-

bre no ha podido modificar a

su antojo. Por esto es tiempo

que empecemos a buscar re-

cursos genéticos en nuestros

mares, a la vez que entende-

mos cómo funciona ese fasci-

nante ecosistema haciendo

hincapié en las bacterias - fina-

lizó el hijo.

En este verano 2014 el Labora-

torio de Microbiología de la

Facultad de Ciencias Biológicas

de la Universidad Ricardo Pal-

ma ha empezado a investigar

que bacterias se pueden encon-

trar en nuestros mares con dos

objetivos claros: el primero,

entender cuál es el rol ecológi-

co de estos seres en el ecosiste-

ma y segundo, qué recursos

biotecnológicos podrían obte-

nerse de estos organismos.

Proyecto de Investigación

Esquema del uso de Pseudomonas

en la biorremedicación del cianuro

Page 11: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Ácaros del Polvo: “Gran Fuente de Alergénos” Por: Tania Churasacari

Los alergenos son proteínas presentes en alimentos, polen, látex, mohos, epite-lios, insectos y/o polvo, siendo el polvo doméstico la principal fuente de alerge-nos ya que en este habitan entre 100 a 2000 ácaros por gramo de polvo domésti-co (Zubeldia, 2012) dependiendo del clima, estación, tiempo e higiene. Los aler-genos presentan pesos moleculares entre 7,2 a 98 kDa, además están agrupadas según su actividad enzimática; estas proteínas al encontrarse en cierta cantidad generan un mecanismo de respuesta exagerada y perjudicial del sistema inmunita-rio la cual se observa por signos y síntomas como enrojecimiento de la piel, de los ojos, molestias en la nariz y garganta, lo que conocemos como alergia; por lo descrito anteriormente, el estudio de estas proteínas en ácaros es importante de-bido que han llegado a sensibilizar a más del 30% de la población, causando en-fermedades como asma, rinitis, o dermatitis; por ello el laboratorio de Microbio-logía empezó a trabajar en el aislamiento de alergenos a partir de ácaros del polvo (Dermatophagoides sp. y Blomia sp. principalmente) y así ampliar el conocimiento sobre su biología, aspectos moleculares y epidemiológicos ya que esto es impor-tante para el manejo integral de las enfermedades causadas por los alergenos de ácaros del polvo.

Página 11 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Proyecto de Investigación

Blomia sp. ácaros de mayor abundan-

cia en zonas tropicales

Dermatophagoides sp. en los 60’s la des-

cribieron por primera vez como fuente

de alergenos

Respuesta alérgica: Primera y segunda exposición

Page 12: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Página 12 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

El fascinante mundo de los bacteriófagos Por: Cindy Lee Cajachagua

Microfotografía electrónica de

Myoviridae. Bar. 60 nm.

Las primeras investigaciones en bacteriófago se originan a inicios del siglo XX. En 1915, Frederick W. Twort realizó un estudio sobre el papel de los agentes filtrantes ―virus‖ en las placas lisis de cultivos de Sta-phylococcus aureus; dos años más tarde en 1917, Félix d’Hérelle propone que el microbio que antagoniza el crecimiento de la Shigella dysenteriae es también un virus al cual le da el nombre de bacteriófago, también conoci-dos como fagos, pero este tér-mino no se emplea en el senti-do estricto de comer sino en el sentido de que viven a expen-sas de las bacterias. Actualmente son varias las líneas de investigación que incluyen el estudio de bacterió-fagos, así tenemos: a) La Eco-logía, donde se las estudia por el papel importante que cum-plen en el balance de los eco-sistemas bacterianos, b) La

Biología molecular, ya que hace posible la introducción de ge-nes a otros organismos, sin importar la complejidad; y c) En el campo clínico, debido a la problemática de la propaga-ción de bacterias resistentes y multiresistentes a antibióticos se ha desarrollado una nueva área de investigación conocida como fagoterapia en el cual se realizan estudios que involu-cran que pacientes con enfer-medades infecciosas persisten-tes causadas por cepas resisten-tes a antibióticos sean tratados con extractos estériles de fagos. Los resultados han sido alenta-dores hasta el momento y han demostrados mayor eficiencia y especificidad en comparación con los antibióticos, sin embar-go la mayoría de las investiga-ciones realizadas carecen de cuantificación clínica y del uso de grupos de control por lo que se deben seguir realizando estudios que cumplan dichas

premisas. Resulta fascinante el hecho de que un bacteriófago cuyo ta-maño se mide en nanómetros y que tiene una composición principal de solo ADN o ARN más proteínas se proyecten actualmente como una valiosa herramienta ecológica, molecu-lar y clínica y eso sin contar con el hecho de que aún nos falta más por conocer sobre estos virus. El laboratorio de Microbiolo-gía actualmente se encuentra trabajando en la estandariza-ción de un protocolo para el aislamiento de fagos. Este es el primer paso para introducirnos en el área de investigación en bacteriófagos con proyección a la aplicación en fagoterapia e identificación de bacteriana.

Principales tipos de bacteriófagos clasificados de acuerdo a su morfología

Microfotografía electrónica de

Siphoviridae. Bar. 60 nm.

Microfotografía electrónica de

Podoviridae. Bar. 60 nm.

Virus los entes biológicos más

abundantes del planeta

Proyecto de Investigación

Page 13: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

SDS-PAGE: Herramienta Fundamental de la Proteómica

Por: Carla Saldaña

―Sin proteínas no hay vida posible en nuestro planeta‖, dijo Mul-

der, químico Holandés, quien sugirió el término ―proteos‖ que

quiere decir ―el primero‖, para designar el componente universal

de todos los tejidos vegetales y animales, ya que forma parte básica

de la estructura corporal. Las proteínas son complejas sustancias

orgánicas nitrogenadas y tienen un papel fundamental en la estruc-

tura y función de las células tanto animales como vegetales. Cada

especie tiene proteínas características, lo que le confiere su carácter

específico. Existen muchos tipos de proteínas las cuales pueden

ser identificadas y a partir de ello, analizadas y darles múltiples

aplicaciones.

La electroforesis de proteínas es un método analítico, en el que se

separan e identifican proteínas. Fue empleado por primera vez por

Tiselius en el año 1937. Raymond y Weintraub en 1959 emplearon

como soporte para la electroforesis un gel de poliacrilamida

(PAGE), posteriormente el método fue perfeccionado por varios

investigadores como Davis y Ornstein. El dodecil sulfato de sodio

(SDS) se introduce en esta técnica en 1970, y ya en 1972 se em-

plean agentes reductores y SDS en la determinación del peso mole-

cular de proteínas en lo que se denominó ―SDS-PAGE‖.

La electroforesis se fundamenta en la migración de solutos iónicos

bajo la influencia de un campo eléctrico; estas partículas migran

hacia el cátodo o ánodo (electrodos - y +), en dependencia de una

combinación de su carga, peso molecular y estructura tridimensio-

nal. Es útil además para determinar parámetros como peso mole-

cular, punto isoeléctrico y número de cadenas polipeptídicas de las

proteínas. Además el desplazamiento depende del voltaje aplicado

y de la porosidad del gel de electroforesis.

En el SDS-PAGE, la poliacrilamida es el soporte empleado, este es

químicamente inerte, de propiedades uniformes, capaz de ser pre-

parado de forma rápida y reproducible; forma, además, geles trans-

parentes con estabilidad mecánica, insolubles en agua, relativamen-

te no iónicos y que permiten buena visualización de las bandas

durante tiempo prolongado. El SDS desnaturaliza por completo

las proteínas y rompe las interacciones no covalentes que determi-

nan la estructura terciaria y cuaternaria. Así el SDS-PAGE permite

al investigador determinar el peso molecular (PM) de las proteínas

al comparar las movilidades electroforéticas de varios marcadores

de peso molecular conocido.

El laboratorio de Microbiología está entrando al campo de la pro-

teómica a través del estudio integral de diferentes sustancias pro-

teicas de importancia como la GFP, con la cual se están haciendo

ensayos para su utilización como marcador de anticuerpos.

Página 13 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Arne Wilhelm Kaurin Tiselius

Premio Nobel 1948.

Ejemplo de resultado de SDS-

PAGE. M: marcador de peso

molecular, A: Albúmina.

Gerrit Jan Mulder Quìmico Holandes

Representación de la estructura tridimensional digitalizada de la mioglobina

Proyecto de Investigación

Page 14: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Biosensores Bacterianos Por: Gonzalo Tueros

Los biosensores o bioreportado-

res son aquellos organismos que

pueden detectar ciertos compo-

nentes de interés dentro de un

determinado ambiente, el primer

biosensor fue desarrollado en

1990 y desde su desarrollo la téc-

nica ha sido perfeccionada y nue-

vos circuitos han sido creados.

Esto ha permitido un enorme

crecimiento en la microbiología

ambiental y biotecnología am-

biental.

Actualmente en el Laboratorio de

Microbiología de la Facultad de

Ciencias Biológicas, se esta elabo-

rando una tesis en la cual se trata

de desarrollar un bionsensor bac-

teriano capas de responder a con-

taminantes que rompan el equili-

brio de protones, inhibiendo la

síntesis de ATP dentro de la célu-

la y por tanto siendo muy perjudi-

ciales para la vida. El cianuro un

contaminante muy toxico que es

Proyecto de Investigación

Página 14 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

usado en grandes cantidades por

la industria minera representa una

amenaza para la salud de pobla-

ciones aledañas y a la biodiversi-

dad de la localidad. Es por tal

motivo, que desarrollando un

biosensor bacteriano capaz de

detectar cianuro facilitaría el mo-

nitoreo de este peligroso contami-

nante, evitando de esta manera

posibles catástrofes ambientales.

El Biosensor en esta tesis será

desarrollado usando el promotor

de la proteína del shock por fagos

de E. coli, el cual es activado por

varios estímulos dentro de los

cuales se encuentra el estrés por

desbalance de protones, y el gen

de la proteína verde fluorescente

de la famosa medusa Aequarea

victoria. Este circuito genético será

construido en un plásmido usan-

do técnicas de clonamiento clási-

cas como el empleo de enzimas

de restricción y ligasas. Este plás-

mido dotara a las bacterias con la

capacidad de responder a la pre-

sencia de cianuro produciendo la

proteína verde fluorescente y de

esta manera poder cuantificar las

concentraciones de este contami-

nante.

Cabe resaltar, que esta investiga-

ción se esta llevando a cabo con

fondos ganados en el Primer

Concurso de Tesis de la Universi-

dad Ricardo Palma, por tal moti-

vo agradecemos el apoyo de la

Universidad y de la Facultad de

Ciencias Biológicas por brindar

las facilidades para el uso del la-

boratorio.

Esquema del funcionamiento general de un biosensor bacteriano.

Page 15: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Sobrepoblación de Palomas: Un Riesgo Latente para Nuestra Salud

Por: Miguel Gonzales y Luis Pabón

Proyecto de Investigación

Página 15 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Los Colúmbidos son la familia de

las palomas y tórtolas, que incluye

a nivel mundial más de 310 espe-

cies, en el Perú 27 y en el departa-

mento de Lima, 10 especies como

la Paloma Doméstica, la Tórtola

Orejuda y la Cuculí.

―Las palomas son un vector para

la trasmisión de muchas enferme-

dades. Sus plumas, sus excremen-

tos, entre otros agentes de estas

aves, trasmiten hongos, bacterias

y parásitos‖ mencionó hace unos

años Ana María Navarro, coordi-

nadora nacional de la Estrategia

de Zoonosis del MINSA, sobre-

saltando a la comunidad limeña

que desde hace tiempo se ve afec-

tada por la sobrepoblación de

estas aves que ponen en riesgo la

salud humana. Entre las afeccio-

nes que pueden causar figuran el

daño pulmonar, neumonías, hepa-

titis, afección cerebral, e incluso la

muerte; siendo el grupo con ma-

yor riesgo los niños, ancianos,

personas infectadas con VIH,

enfermos de cáncer y diabetes

debido a que sus defensas están

disminuidas.

Dentro de los géneros bacterianos

más comunes que se hallan en las

deposiciones de palomas se en-

cuentran algunas especies de Cla-

midia que causan infecciones pul-

monares como psitacosis y clami-

diasis las cuales se transmiten al

hombre por respirar polvo infec-

tado con deposiciones secas en

suspensión transportado por el

aire, de esta misma forma, repre-

sentantes del género Salmonella y

del género Escherichia llegan a

lugares de preparación de alimen-

tos causando salmonelosis y coli-

bacilosis, respectivamente, que se

presentan con cuadros de fiebre,

diarrea y pequeñas hemorragias

en la piel en los consumidores de

estos alimentos.

En vista de esta problemática, el

Laboratorio de Microbiología

emprendió investigaciones en el

tema con el fin de aislar e identifi-

car bacterias patógenas que ten-

gan impacto en la salud humanas,

pues creemos que es necesario

informar y educar a la comunidad

sobre estos agentes, que aunque

no producen grandes epidemias,

sí pueden afectar a poblaciones

vulnerables.

Page 16: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Bacillus thuringiensis: Productor de toxinas Por: Diego Santiago

Existe un gran número de insec-

tos que se consideran plaga para

especies vegetales de interés agro-

nómico. El actual control de estas

plagas es usando insecticidas quí-

micos. No obstante, este tipo de

insecticidas ha traído numerosos

problemas, tanto ambientales

como incluso la muerte en el ser

humano. Por todo esto, se buscó

una alternativa que no fuera tóxi-

ca para el medio y que fuera espe-

cífica para cada plaga. Estos dos

factores los cumple Bacillus thuri-

giensis y actualmente es el bioin-

secticida más utilizado a nivel

comercial.

Bacillus thuringiensis fue aislado por

primera vez en Japón por Is-

hiwata en 1901 como patógeno

del gusano de seda, Bombyx mori

(Lepidoptera, Bombycidae). En 1911

Berliner en Alemania aisló la mis-

ma bacteria a partir de larvas del

lepidóptero Anagasta kuehniella

(Lepidoptera , Pyrallidae) “la palomi-

lla de la harina del mediterráneo‖

e hizo una descripción formal de

esta bacteria: bacilo gram positi-

vo, que presenta un cristal paraes-

Mecanismo de las toxinas luego de ser ingeridas por un insecto lepidóptero.

Proyecto de Investigación

Página 16 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

poral de naturaleza proteica, en-

dosporas y flagelos peritricos en

distintas fases de su ciclo de creci-

miento. La denominó Bacillus

thuringiensis, en honor a la región

Alemana de donde se aisló: Thu-

ringia.

El uso de Bacillus thuringiensis para

el control de insectos se inició en

los años 30 contra el barrenador

europeo del maíz, Ostrinia nubilalis

(Lepidóptera, Pyrallidae). El primer

producto comercial salió en Fran-

cia en 1938 bajo el nombre de

Sporeine®; en EEUU se comer-

cializó por primera vez en 1957,

bajo el nombre de Thuricide®.

Desde entonces se ha desarrolla-

do la producción de forma masiva

en varios países de todo el mun-

do.

La principal acción de estas toxi-

nas es lisar células epiteliales del

intestino medio del insecto objeti-

vo a partir de la formación de

poros en la membrana apical de

las microvellosidades de estas

células (Aronson y Shai 2001).

Por tanto, las proteínas Cry deben

pasar de estar en forma de proto-

xina a toxina activada para unirse

a receptores específicos de la

membrana intestinal. Las esporas

y cristales viajan a lo largo del

aparato digestivo de la larva, hasta

llegar al intestino medio. Allí, los

cristales se solubilizan a causa del

pH alcalino del medio. Una vez

disueltos los cristales, las protoxi-

nas liberadas son procesadas por

proteasas del intestino, transfor-

mándose en toxinas. De este mo-

do se forman canales iónicos en

las microvellosidades, producien-

do un desequilibrio osmótico y

lisis celular.

Actualmente en el laboratorio de

Microbiología se está trabajando

en el aislamiento y purificación

de la proteína Cry de Bacillus thu-

ringiensis. El objetivo es producir

la toxina para disminuir los daños

ocasionados por plagas en culti-

vos de importancia económica,

como el algodón o el maíz, a tra-

vés de biocontroladores específi-

cos y amigables al ambiente.

Page 17: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Macroalgas Marinas Exterminadoras de Bacterias

Por: Marlon Morales

Proyecto de Investigación

Página 17 Laborator io de Microbio logía Volumen 1, nº 1

Las macroalgas constituyen un

importante recurso natural en los

ambientes marinos ya que son la

fuente de oxígeno en el mar y

constituyen el alimento principal

de la dieta de diferentes organis-

mos.

El grupo de las Phaeophyta o

algas pardas constituyen una divi-

sión compleja debido a sus carac-

terísticas morfológicas y a las sus-

tancias que produce, en este gru-

po se encuentra un representante

de importancia económica en el

Perú: Macrocystis pyrifera o también

llamada ―Sargazo‖. Este represen-

tante fue descrito por primera vez

por C. Agardh en 1820; además

en este grupo se encuentran las

algas de mayor tamaño, que pue-

den llegar a medir hasta 30 metros

de alturas y se adaptan de una

manera increíble al ambiente pu-

diendo soportar las fuertes co-

rrientes marinas.

Por otro lado, las macroalgas tie-

nen la capacidad de secretar sus-

tancias que evitan el desarrollo de

microorganismos patógenos en

sus estructuras. Gran parte de las

investigaciones actuales están

dedicadas a encontrar sustancias

que pueden eliminar microorga-

nismos patógenos de importancia

en la salud humana, como por

ejemplo: el temido Staphylococcus

aureus causante de fuertes infec-

ciones respiratorias o Pseudomonas

aeruginosa causante de casi el 50%

de las enfermedades intrahospita-

larias. Así, se ha encontrado que

extractos etanólicos y fenólicos de

macroalgas inhibían el crecimien-

to de bacterias muy mencionadas

en la medicina como son Esche-

richia coli y Salmonella.

Actualmente en el Laboratorio de

Microbiología se está llevando a

cabo una investigación sobre la

actividad antimicrobiana de Ma-

crocystis pyrifera ante bacterias de

importancia en la salud pública:

Escherichia coli, Salmonella enterica,

Bacillus cereus, Pseudomonas aerugino-

sa y Staphylococcus aereus; esta eva-

luación se realizará utilizando

extractos de diferentes partes de

la ya mencionada macroalga: Ma-

crocystis pyrifera. Asimismo, este

trabajo, intenta promover la inte-

gración entre los laboratorios de

nuestra facultad ya que forma

parte de la tesis del colega egresa-

do: José Ávila.

Macrocystis pyrifera,

macroalga parda.

Page 18: Boletín científico URP - Lab. Microbiología

Dirección: Facultad de Ciencias Biológicas Av. Benavides 5440, Santiago de Surco, Lima 33—PERU

Contacto:

Laboratorio de Microbiología

[email protected]

999227470