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¿Cómo puedo cultivar algas bioluminiscentes de manera eficiente?

¿Cómo puedo cultivar algas bioluminiscentes de manera eficiente?


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Tengo 6 viales de Pyrocystis lunula que me gustaría cultivar. ¿Qué sería un recipiente más adecuado, un tanque o un frasco transparente? Además, me gustaría saber qué tipo de solución nutritiva usar. ¿Es posible lograr que se reproduzcan a un ritmo que eventualmente pueda haber un tanque completo lleno de ellos?


No tengo experiencia con esa especie en particular, pero los dinoflagelados a menudo crecen lentamente, son muy difíciles de alcanzar altas densidades y difíciles de mantener durante mucho tiempo sin la experiencia y las condiciones de laboratorio adecuadas.

Si aún quieres probar, te recomendaría lo siguiente. Las condiciones de crecimiento son bastante similares para la mayoría de los dinoflagelados: use un agitador rotatorio (rotación suave) en un régimen de 12:12 día por la noche, no diluya demasiado al subcultivar y use medio F2 estándar (consulte el enlace para la receta). Si no puede conseguir agua de mar, puede utilizar sales de agua salada para acuarios como Instant Ocean.

La mayoría odia los cambios de temperatura, por lo que es mejor mantenerlos entre 18 y 21 ° C.


¿Cómo puedo cultivar algas bioluminiscentes de manera eficiente? - biología

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    Creación de un nuevo tipo de luz nocturna: árboles que brillan en la oscuridad

    El empresario con sede en San Francisco, Antony Evans, ha presentado una idea radical para frenar el uso de energía: & # 8220¿Y si usamos árboles para iluminar nuestras calles en lugar de farolas eléctricas? & # 8221

    Evans y sus colegas, los biólogos Omri Amirav-Drory y Kyle Taylor, quieren crear plantas que literalmente brillen. Evans se inspiró en organismos transgénicos, plantas o animales con genes de otras especies en su propio ADN, que se han utilizado para satisfacer muchas necesidades humanas. Un gen de la bacteria. bacilo turingiensico se introduce habitualmente en el maíz y el algodón, por ejemplo, para hacer que los cultivos sean resistentes a los insectos. En un método llamado & # 8220pharming & # 8221, los científicos han insertado genes humanos en plantas y animales para que estos huéspedes puedan producir proteínas para productos farmacéuticos. Otros han agregado un gen de la jalea de cristal responsable de crear proteína verde fluorescente en animales como gatos y cerdos de esta manera, pueden determinar si una enfermedad se ha transmitido de una generación a otra, con solo ver si la descendencia brilla en la oscuridad. .

    Esta primavera, el equipo de Evans & # 8217 publicó un video en Kickstarter, explicando cómo planean insertar genes de bacterias bioluminiscentes en una especie de flora como primer paso para crear árboles brillantes. Para alimentar la imaginación de los espectadores, el video incluyó una imagen de Pandora, el escenario luminoso de mediados del siglo 22 de la película. Avatar. En una campaña de 46 días de gran éxito, el grupo recaudó casi $ 500,000 para financiar el esfuerzo. Hablé con Evans sobre su proyecto.

    Los científicos diseñaron genéticamente la primera planta que brilla en la oscuridad en la década de 1980, una planta de tabaco con un gen de luciérnaga insertado en ella. Históricamente, ¿cuál ha sido el propósito de hacer esto?

    Creo que la primera vez fue solo un proyecto de demostración. Pero los científicos lo han usado desde entonces para estudiar cosas como el crecimiento de las raíces. Realmente lo usan con fines de investigación básica.

    Tradicionalmente, lo que han hecho es insertar el gen de la luciferasa [una enzima de un organismo luminiscente] junto con un promotor [una región al comienzo de un gen que le dice a una célula que comience la transcripción, el primer paso para producir una proteína] y luego agregue la luciferina [una sustancia química que produce luz cuando se oxida] manualmente. Incluso han tenido estas plantas brillantes en la Estación Espacial Internacional, por lo que es una técnica bastante bien establecida.

    Para su proyecto de planta brillante, ha elegido utilizar una especie con flores llamada Arabidopsis thaliana. ¿Por qué esta planta?

    Elegimos esta planta porque ha sido muy bien estudiada por la comunidad académica. Es la mosca de la fruta de la biología vegetal. La razón por la que se ha estudiado tanto es porque tiene el genoma más corto de todas las plantas [con flores].

    ¿Qué gen estás agregando para crear el brillo?

    Estamos usando genes de Vibrio fischeri. Son bacterias marinas.

    ¿Cómo se hace esto? ¿Puedes explicarme el proceso de creación de una planta brillante?

    Comenzamos con un software llamado Genome Compiler. Genome Compiler nos permite buscar secuencias de genes y luego modificar esas secuencias de genes en una agradable interfaz gráfica de usuario. Usamos ese software para buscar el Vibrio fischeri genes, y luego hacemos algo llamado código y optimización, que básicamente ajusta las secuencias para que [funcionen] en las plantas en lugar de en las bacterias. Luego sintetizamos el ADN. Hay un botón & # 8220print & # 8221, y nosotros & # 8220print & # 8221 ese ADN. Eso envía el archivo por correo electrónico a una empresa, que hace el ADN por nosotros. Nos lo envían por FedEx y luego hacemos dos cosas.

    Primero, insertamos el ADN en unas bacterias llamadas agrobacterias. Esa bacteria es muy inteligente, ha descubierto cómo hacer ingeniería genética por sí misma. [La bacteria] inserta el ADN en los gametos femeninos de la planta. Podemos cultivar las semillas que provienen de esas flores y tendremos el ADN que diseñamos en la computadora de la planta. Lo segundo que estamos haciendo es usar una pistola genética, que es un equipo que dispara el ADN a alta velocidad hacia las células de la planta. Algunas de esas células absorberán el ADN y comenzarán a expresarlo.

    Estás haciendo tu parte del trabajo en BioCurious, un laboratorio biológico comunitario en Sunnyville, California, en Silicon Valley. Pero, ¿cómo es el bricolaje? ¿Es esto algo que puede manejar un reparador de garaje? 

    Como parte de la campaña de Kickstarter, tenemos un kit que puedes usar para hacer una de estas plantas. La parte difícil es diseñar las secuencias, pero una vez que alguien las ha descubierto, puedes seguir la receta. & # 160

    En total, 8.433 patrocinadores de Kickstarter prometieron $ 484.013. ¿Te sorprendió esta reacción?

    Estábamos apuntando a $ 65,000, por lo que es genial que obtuvimos tanto. Con Kickstarter, nunca se sabe. Sabíamos que teníamos algo interesante, porque todos querían hablar de ello. Pero, no sabíamos que sería tan grande.

    ¿Qué tan realista es pensar que algún día podríamos tener árboles que brillan en la oscuridad alineando las calles en lugar de farolas?

    Creemos que debería ser viable, pero definitivamente es un objetivo a largo plazo. El gran desafío de los árboles es que los árboles tardan mucho en crecer. Hacer experimentos en árboles y probar diferentes promotores llevará mucho tiempo. Realmente necesitamos que salga una de las pocas tecnologías diferentes. Una sería una mejor tecnología de simulación, de modo que pudiéramos simular las secuencias de genes en una computadora. Dos serían una bioimpresora o algo similar, de modo que pudiéramos imprimir una hoja y probar de manera realista las secuencias en la hoja [en lugar de tener que esperar a que crezca un árbol entero]. O, tercero, sería alguna forma de hacer terapia génica en árboles y ajustarlos in situ y usar eso para cambiar su ADN. Necesitamos algunos desarrollos en uno de esos antes de que podamos realmente enfrentarnos a árboles grandes.

    En cálculos preliminares, calcula que un árbol brillante que cubre aproximadamente 1,000 pies cuadrados arrojaría tanta luz como una farola.

    Será un tipo de efecto de iluminación muy diferente. Si piensas en la forma en que se ilumina el día, la luz proviene de todo el cielo, no solo proviene de un punto, mientras que las bombillas provienen de un punto. Nuestra iluminación será mucho más difusa y pensamos mucho más bella.

    ¿Cuáles son sus miras ahora puestas?

    Estamos enfocados en ejecutar las cosas que prometimos a nuestros patrocinadores de Kickstarter. Entonces, estamos haciendo el trabajo, configurando el laboratorio, ordenando el ADN y comenzando a transformar el [Arabidopsis] plantas.

    Usted y sus colegas prometieron enviar a cada colaborador, de un cierto nivel de donación, una planta resplandeciente. ¿Qué puede esperar la gente? ¿Qué tan fuerte será la luz y cuánto durará?

    La luz estará encendida por la noche mientras la planta esté viva, pero no será súper brillante. Nuestro objetivo es algo parecido a una pintura que brille en la oscuridad. Necesitas estar en una habitación oscura, y luego puedes verla brillando tenuemente. A partir de ahí, trabajaremos para optimizar y potenciar la salida de luz.

    En el video de la campaña, dices: & # 8220la planta resplandeciente es un símbolo del futuro & # 8221. ¿Cómo es este futuro para ti?

    El futuro al que nos referimos es un futuro de biología sintética. Creemos que este tipo de tecnología se va a democratizar, será accesible para mucha gente. Me gustaría ver un futuro en el que los adolescentes y los aficionados diseñen genéticamente cosas en casa o en laboratorios biológicos de bricolaje. Queremos representar ese futuro, decirle a la gente que se avecina y comenzar una discusión sobre esta tecnología, lo que significa y lo que significa para nosotros.

    Esta tecnología se está adoptando rápidamente. Va a ser muy transformador, y creo que es hora de que las personas se den cuenta de ello y de su potencial, de que se interesen por él. Va a haber algunas oportunidades fantásticas en él, así que si la gente mira el proyecto y piensa & # 8220I & # 8217 me gustaría hacer eso, & # 8221 creo que la respuesta es & # 8220Puedes & # 8221 laboratorio biológico local de bricolaje y comienza a jugar, comienza a aprender.

    ¿Se están creando otros organismos transgénicos que le parezcan prometedores?

    Hay toneladas de personas trabajando en cosas, toneladas y toneladas y toneladas. Si observa los proyectos de la Fundación iGEM [International Genetically Engineered Machine] Foundation, puede ver la amplitud y variedad de cosas que se están haciendo. La seda de araña es genial. Creo que los chicos que trabajan en nuevas versiones de carne son geniales. Están sucediendo algunas cosas interesantes con las algas en el laboratorio biológico en South Bay [San Francisco], BioCurious. Diseñar algas para que podamos usarlas para la producción de energía ... Creo que hay mucho trabajo por hacer al respecto, pero es muy prometedor.

    ¿Hay proyectos que te preocupen?

    No por ahora. Pero, creo que eventualmente sucederán algunas cosas aterradoras.

    Algunas personas han expresado su preocupación por distribuir plantas brillantes y liberar plantas sintéticas en la naturaleza. ¿Qué tienes que decirles a los que temen esto?

    La gente ha estado diseñando plantas mediante ingeniería genética durante muchas décadas. Solo estamos siguiendo los pasos de todas las demás plantas que ya se han lanzado en los últimos 20 años. No creemos que estemos haciendo algo radicalmente diferente. Lo diferente de este proyecto es la forma en que ha sido financiado y que el trabajo se lleva a cabo en un laboratorio biológico de bricolaje en lugar de en una institución de investigación profesional.


    PROYECTO ALGAS

    El proyecto de algas es “magia”Organismo fotosintético. El último año se utiliza como núcleo de varios tipos de modelos de economía circular. Economías relacionadas con el tratamiento de aguas residuales y las emisiones de carbono.

    En el modelo sugerido de http://algaesystems.com/, las aguas residuales van a los insectos plásticos fuertes en una plantación en alta mar para el cultivo de algas. Luego, la luz solar y el CO2, las algas verdes y los microbios asociados convierten rápidamente los nutrientes y el carbono orgánico de las aguas residuales en biomasa renovable. A partir de algas cultivadas que crecen rápidamente (absorbiendo CO2 de la atmósfera al mismo tiempo) se pueden producir biocombustibles, fertilizantes y bioenergía.

    Muchas especies de microalgas tienen un alto contenido de lípidos que se pueden extraer y convertir fácilmente en biodiesel. Asimismo, su alto contenido en azúcares fermentables los hace aptos para la producción de bioetanol.

    Por lo tanto, las microalgas pueden generar un conjunto completo de productos bioenergéticos:

    • Biodiésel
    • Bioplástico
    • Biobutanol
    • Bio-gasolina
    • Metano
    • Aceite vegetal puro de etanol (SVO)
    • Combustible de aviación
    • Hidrocraqueo a combustibles de transporte tradicionales

    A lo largo de los años se han presentado varias soluciones con algas, por ejemplo:

    1. Algas Biocombustibles para Aerolíneas que reemplazar el queroseno

    2. En el proyecto AlgaTec2 se introdujo un sistema eficiente para tratar el agua de lavado de aceitunas (WW) que podría eliminar la carga contaminante, produciendo agua de calidad potable que podría reutilizarse en el proceso (Ver http://algatec2.eu/)

    3. La capacidad de las algas para absorber CO2 se utilizó en la producción de cemento. La producción de cemento es un proceso sucio. Sin embargo, hay dos ejemplos en Suecia y en Canadá donde hacen un cemento libre de carbono, conduciendo el CO2 al cultivo de algas en un proceso de circuito cerrado. Producir biocombustible o aditivos para alimentos para pollos y peces.

    4. Otra gran habilidad de las algas es que pueden reemplazar los plásticos derivados del petróleo con biodegradables. bioplásticos. Solaplast, aprovecha el potencial de las algas para fabricar bioplásticos para la sustitución de los plásticos tradicionales a base de petróleo y para la reducción de los costes de los plásticos biodegradables. http://algix.com/from-plastic-pollution-to-an-algae-solution/

    5. Las microalgas no solo se utilizan en la industria del plástico, sino que también se utilizan en la productos cosméticos Varias empresas están creando productos que utilizan microalgas para tratar diversas afecciones y problemas de la piel. Se pueden elaborar diferentes tipos de cremas blanqueadoras de la piel y cremas antienvejecimiento utilizando microalgas como ingrediente base. Actualmente, las microalgas se utilizan en cremas hidratantes, pero también se pueden utilizar para tratar otros problemas de la piel como la pigmentación.

    6. Algas en Nutricional sector: otro ámbito en el que se está utilizando Microalgas es en el mercado alimentario global (bebidas, yogures, complementos, etc.). Los alimentos y suplementos a base de microalgas están ganando popularidad. Las microalgas como la chlorella y la espirulina ya se utilizan como suplementos dietéticos en sus formas puras. Es por eso que Japón es ahora el mayor consumidor de estos productos. Los estudios han demostrado que la espirulina de microalgas tiene más de 30 nutrientes saludables que son beneficiosos para el cuerpo. 100 gramos de espirulina pueden producir entre 50 y 80 gramos de proteínas vegetales. Aparte de estas proteínas, la espirulina también aporta vitaminas y minerales beneficiosos como calcio, magnesio y betacarotenos.

    7. Las algas son naturales bioluminiscencia El diseñador Gyula Bodonyi ha creado el Algaebulb una bombilla en el que las algas en su interior alimentan un LED a través del oxígeno que emite a medida que crece. Dado que las algas prosperan con el dióxido de carbono, la bombilla también ayuda a reducir los gases de efecto invernadero, y limpia el aire en sus inmediaciones succionándolo a través de una salida de aire en la carcasa de policarbonato. Aunque la bombilla en forma de lágrima es bastante pequeña, su impacto potencial es enorme: se podría ahorrar una cantidad extraordinaria de energía si todos en América del Norte instalaran solo algunas de estas en sus hogares. http://inhabitat.com/gyula-bodonyis-algae-powered-led-is-truly-a-green-light-bulb/

    8. Un equipo de investigadores y diseñadores de la Universidad de Cambridge está trabajando en el desarrollo de bio-fotovoláico (BPV) alimentados por musgo y algas. Cuando esos Las plantas diminutas de rápido crecimiento realizan la fotosíntesis, crean una cantidad asombrosa de energía que se puede extraer para alimentar paneles fotovoltaicos, que a su vez se pueden utilizar para alimentar cualquier cosa. Dado que las algas se regeneran muy rápidamente, Este tipo de tecnología podría ser una alternativa brillante a los paneles solares basados ​​en silicio, que requieren muchos recursos para desarrollar y son costosos de crear.. http://inhabitat.com/moss-table-by-biophotovoltaics-generates-electricity-through-photosynthesis/

    9. En Hamburgo, Alemania, un Edificio impulsado por algas fue diseñado por Splitterwerk Architects. Toda su fachada está cubierta de contraventanas llenas de microalgas biorreactivas, que crean calor que se recolecta y se utiliza para alimentar la estructura. Es una gran fuente de energía limpia y renovable, y las rejillas que albergan las algas vivas no solo estimulan el florecimiento de las plantas en el interior, sino que también brindan sombra al interior del edificio ... lo que a su vez reduce la necesidad de aire acondicionado o ventiladores de techo.

    Se puede concluir que en el futuro las algas pueden ser la parte vital de un modelo basado en la economía circular, que utilizará las aguas residuales y las emisiones de carbono de las ciudades y sus industrias para la producción de una serie de productos en un más verde, más rápido, más barato conducta.


    Una lámpara cuya luz proviene de bacterias bioluminiscentes

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    Antes de que Teresa van Dongen estudiara diseño, estudió biología. Lo que explica mucho sobre cómo y por qué surgió su proyecto más reciente, la luz Ambio. El Ambio, un elegante dispositivo de iluminación de latón, no utiliza las típicas bombillas incandescentes. En cambio, su fuente de luz son las bacterias bioluminiscentes que se encuentran en los tentáculos de los pulpos. Cuando se exponen al oxígeno, estos microorganismos emiten un tono azul suave que brilla como una luz nocturna orgánica.

    La diseñadora holandesa creó el Ambio para su proyecto de graduación en la Academia de Diseño de Eindhoven. Comenzó como una investigación sobre cómo podríamos usar nuevas formas de energía para crear iluminación. Van Dongen se puso en contacto con algunos de sus antiguos profesores de biología y comenzó a experimentar con algas bioluminiscentes, pero resultó que las algas solo pueden brillar brevemente con luz cada 30 minutos en lugar de emitir una iluminación duradera. La bacteria fotobacteria, por otro lado, es capaz de brillar durante largos períodos de tiempo siempre que esté expuesta al oxígeno.

    A diferencia de la mayoría de los colgantes, el Ambio no podía ser estático. Van Dongen explica que para hacer que las bacterias brillen de manera constante, tuvo que generar movimiento en su lámpara. Tampoco podría depender del contacto humano constante para impulsar ese movimiento; no solo sería impráctico, sino que borraría totalmente su magia. Decidió experimentar con la fabricación de un móvil perpetuum y se le ocurrió la idea de usar dos pesos de diferente peso. Cuando se empuja, el peso redondo de latón desequilibra la lámpara, agitando el agua de mar artificial y las bacterias de un lado a otro durante hasta 20 minutos.

    En este momento, las bacterias de la lámpara solo pueden vivir unos días. Ella está trabajando con biólogos para extender su vida útil y brillo. Aunque dice que para hacer que la luz sea lo suficientemente brillante como para leer un libro, es probable que tengan que aumentar las bacterias de forma sintética.

    En su forma actual, van Dongen compara al Ambio con una mascota necesitada. Idealmente, a ella le gustaría que fuera más como una planta, algo que usted alimentaría cada pocos días para asegurarse de que se mantenga viva. No es sorprendente que Van Dongen haya recibido bastantes solicitudes de personas que desean su propio Ambio. Desafortunadamente, se necesita algo más que activar el interruptor. “Primero les pregunto si son biotecnológicos”, dice. "Y si lo son, les digo que pueden tener uno".


    El papel de la bioluminiscencia en el comportamiento.

    La producción de luz parece estar asociada con la protección y supervivencia de una especie. Eso es bastante claro en ciertos calamares, que secretan una nube luminosa para confundir al enemigo y escapar, y en muchos peces de aguas profundas que cuelgan señuelos luminosos para atraer presas o que muestran órganos de luz para disfrazar su forma de los enemigos, atemorizar a los depredadores. , o simplemente iluminar el camino en la oscuridad de las profundidades del océano. El valor de supervivencia de la bioluminiscencia es indiscutible para muchos organismos que utilizan sus destellos como señales de apareamiento y reconocimiento de especies.

    En Photinus pyralis, una luciérnaga común de América del Norte, el macho parpadea espontáneamente mientras está en vuelo, emitiendo un promedio de 0.3 segundos cada 5.5 segundos si la temperatura es de 25 ° C (77 ° F). Las hembras miran desde el suelo y esperan a que un macho parpadee. Al ver un destello, una mujer destella una respuesta después de un intervalo de aproximadamente 2 segundos. Es esa respuesta la que atrae al macho. La hembra es incapaz de identificar a un macho por su destello. Por tanto, es el macho el que reconoce la señal correcta, es decir, el intervalo entre destellos, y busca a la hembra. El intervalo entre la señal del hombre y la respuesta de la mujer, por lo tanto, es crucial. Muchas especies de luciérnagas utilizan códigos de reconocimiento específicos similares. Otras luciérnagas posiblemente dependan de las diferencias de color en las señales de luz entre sexos.

    Los peces linterna y los peces hacha, junto con muchos otros organismos de aguas profundas, poseen distintos arreglos de órganos de luz en el cuerpo que pueden servir como patrones de reconocimiento de especies y sexos. Los órganos de luz, o fotóforos, de muchos peces de aguas profundas se colocan en las superficies ventrales y laterales del cuerpo, y la luz se emite hacia abajo y hacia afuera. Se cree que tal disposición permite que la luz de los fotóforos se utilice para igualar la intensidad de la luz solar que penetra desde arriba, ocultando así la propia sombra del pez a un depredador de abajo. Algunos peces linterna poseen, además, un gran órgano nasal, otros tienen un parche de tejido luminoso en la región de la cola. En el rape de aguas profundas, la primera espina dorsal se convierte hacia adelante en una varilla alargada, de cuyo extremo cuelga un órgano luminoso. Cuando una presa desprevenida se acerca al señuelo luminoso, queda envuelta en la gran mandíbula del pez.


    Bioluminiscencia y humanos

    A lo largo de la historia, los seres humanos han ideado formas ingeniosas de utilizar la bioluminiscencia en su beneficio. Las tribus han utilizado hongos brillantes para iluminar el camino a través de densas selvas, por ejemplo, mientras que los mineros utilizaron luciérnagas como una lámpara de seguridad temprana. Quizás inspirados por estas aplicaciones, los investigadores ahora están recurriendo nuevamente a la bioluminiscencia como una forma potencial de energía verde. En un futuro no muy lejano, nuestras farolas tradicionales pueden ser reemplazadas por árboles y edificios resplandecientes.

    Hoy, la bioluminiscencia de Aliivibrio fischeri se utiliza para controlar la toxicidad del agua. Cuando se expone a contaminantes, la producción de luz del cultivo bacteriano disminuye, lo que indica la posible presencia de un contaminante.

    La bioluminiscencia incluso ha jugado un papel en la guerra. Los organismos bioluminiscentes ayudaron al hundimiento del último submarino alemán durante la Primera Guerra Mundial, en noviembre de 1918. Se informa que el submarino navegó a través de una floración bioluminiscente, dejando una estela brillante que fue rastreada por los aliados.

    También ha tenido un papel protector. A raíz de una de las batallas más sangrientas de la Guerra Civil estadounidense, en Shiloh, las heridas de algunos de los soldados heridos comenzaron a brillar. Estas heridas resplandecientes se curaron más rápida y limpiamente, y el fenómeno se conoció como "El resplandor del ángel". El resplandor probablemente fue producido por Photorhabdus luminescens, una bacteria que habita en el suelo y que libera compuestos antimicrobianos y así protege a los soldados de la infección.

    Son quizás las aplicaciones médicas de la bioluminiscencia las que han atraído más entusiasmo. En 2008, se otorgó el Premio Nobel de Química por el descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente (GFP). La GFP se encuentra naturalmente en las medusas de cristal. Aequorea victoria, que, a diferencia del mecanismo de bioluminiscencia descrito hasta ahora, es fluorescente. Esto significa que la proteína necesita ser excitada por luz azul antes de emitir su característica luz verde. Desde su descubrimiento, la GFP se ha insertado genéticamente en varios tipos de células e incluso en animales para arrojar luz sobre aspectos importantes de la biología celular y la dinámica de las enfermedades.

    El proceso evolutivo que culminó en la bioluminiscencia pudo haber tomado millones de años, pero sus aplicaciones científicas continúan revolucionando nuestro mundo moderno. Recuerda eso, la próxima vez que veas brillar el mar.


    Pyrocystis sp. Se puede observar bioluminiscencia en esta mezcla de dinoflagelados marinos. Estos dinoflagelados comienzan a brillar cuando se agitan y son comunes en aguas tropicales. Su bioluminiscencia es un mecanismo de defensa inusual y brinda una gran oportunidad para discutir las adaptaciones de los animales.

    Cada cultivo unialgal contiene aproximadamente 100 mL de material. Este cultivo requiere un alto nivel de luz de 200 a 400 pies-velas de luz fluorescente de 18 a 24 '' del cultivo en ciclos de 12 horas. Medio óptimo: Dinoflagelado bioluminiscente (artículo n. ° 153757). Temperatura de crecimiento óptima: 22 & # xB0 C.

    Nota: Es posible que los dinoflagelados bioluminiscentes no se bioluminiscen al llegar; pueden necesitar una semana o más para recuperar la capacidad bioluminiscente después de ser enviados. Ver & quotCarolina& # xAE CareSheet: Dinoflagelados bioluminiscentes & quot (en la pestaña Recursos) para obtener más información.

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    Los investigadores obtienen una bioluminiscencia roja más eficiente que las disponibles comercialmente

    Desarrollado en colaboración con investigadores japoneses, produce una luz roja lejana más brillante y duradera. La innovación se puede utilizar para obtener imágenes de células y tejidos para el diagnóstico y la investigación biomédica. Crédito: Revista Internacional de Ciencias Moleculares

    Investigadores de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) en el estado de São Paulo, Brasil, han desarrollado un novedoso sistema luciferina-luciferasa emisor de luz roja lejana que es más eficiente que los disponibles comercialmente. Se publica un artículo sobre el tema en la Revista Internacional de Ciencias Moleculares.

    El estudio contó con el apoyo de la Fundación de Investigaciones de São Paulo — FAPESP a través del Proyecto Temático "Bioluminiscencia de artrópodos: diversidad biológica en biomas brasileños, origen bioquímico, evolución estructural / funcional de luciferasas, diferenciación molecular de linternas, aplicaciones biotecnológicas, ambientales y educativas", para lo cual el investigador principal es Vadim Viviani, bioquímico y profesor de UFSCar.

    "Obtuvimos un nuevo sistema luciferina-luciferasa que produce luz roja lejana en la longitud de onda de 650 nanómetros y emite la bioluminiscencia más brillante jamás reportada en esta parte del espectro. Es un resultado muy prometedor para la obtención de imágenes de bioluminiscencia de procesos biológicos y patológicos en tejidos de mamíferos. ", Dijo Viviani.

    Las luciferasas son enzimas que catalizan la oxidación de luciferinas, compuestos presentes en algunos animales, algas y hongos. La reacción de oxidación es responsable del fenómeno de bioluminiscencia, que consiste en la emisión de luz en longitudes de onda que van del azul al rojo.

    El sistema luciferina-luciferasa de la luciérnaga se usa ampliamente para ayudar a producir imágenes de cultivos celulares y modelos animales vivos. Ayuda a los médicos a controlar la metástasis, por ejemplo, y ver cómo responden los tumores al tratamiento. También se utiliza para seguir el proceso de infección viral y los efectos de los fármacos candidatos en los virus, incluido el nuevo coronavirus.

    "Se prefiere la bioluminiscencia roja cuando se toman imágenes de procesos biológicos o patológicos en tejidos de mamíferos porque la hemoglobina, la mioglobina y la melanina absorben poca luz de longitud de onda larga. La mejor detección es en las bandas de rojo lejano e infrarrojo cercano, pero los sistemas bioluminiscentes que emiten de forma natural el rojo lejano la luz no existe ", dijo Viviani.

    "Algunas formas genéticamente modificadas de luciferasa y análogos sintéticos de luciferinas naturales se producen comercialmente. En conjunto, producen luz en longitudes de onda de hasta 700 nanómetros, pero la luz producida por estos sistemas artificiales es generalmente mucho más débil y de vida más corta que la luz de sistemas bioluminiscentes naturales ".

    Viviani y sus colaboradores utilizaron la ingeniería genética para modificar la luciferasa del gusano ferroviario Phrixothrix hirtus, la única luciferasa que emite luz roja de forma natural, clonada por Viviani hace dos décadas. Esto lo combinaron con análogos de luciferina sintetizados por colegas de la Universidad de Electro-Comunicaciones en Tokio, Japón. El resultado fue un sistema luciferina-luciferasa de rojo lejano mucho más eficiente.

    "Nuestra mejor combinación produce rojo lejano a 650 nanómetros, tres veces más brillante que la luciferina y luciferasa naturales, y aproximadamente 1.000 veces más brillante que la misma luciferasa con un análogo comercial", dijo Viviani.

    "Además de la longitud de onda larga y el brillo intenso, nuestra combinación tiene una mejor estabilidad térmica y penetrabilidad de la membrana celular. Sobre todo, produce una bioluminiscencia continua más duradera, que tarda al menos una hora en descomponerse y facilita significativamente la obtención de imágenes en tiempo real de los procesos biológicos y patológicos. . "


    Hacer que la producción de biocombustibles de algas sea más eficiente y menos costosa

    Los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico desarrollaron un proceso innovador que convierte las algas en bio-crudo en menos de 60 minutos. Mire el video para ver cómo funciona el proceso.

    Las algas diminutas pueden desempeñar un papel importante a la hora de abordar los desafíos energéticos de Estados Unidos. Las algas, pequeños organismos que crecen rápidamente y eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera, pueden potencialmente servir como una gran fuente local de combustible renovable y sostenible para la flota de transporte de nuestra nación.

    Los recientes avances científicos, financiados por la Oficina de Tecnologías de Bioenergía (BETO) del Departamento de Energía, han dado como resultado una serie de avances que están ayudando a que el biocombustible de algas sea más competitivo en cuanto a costos y esté ampliamente disponible. Éstos incluyen:

    • El rápido proceso de conversión de algas en biocombustible reduce los costos de producción –El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía está recibiendo reconocimiento nacional por desarrollar un proceso para convertir algas en petróleo biocrudo en solo minutos, creando potencialmente un sustituto de los procesos naturales que produjeron combustibles fósiles durante millones de años. Mire este video para obtener más información sobre el proceso.
    • El descubrimiento en la biología celular de las algas supera el desafío clave de los biocombustibles de algas - Investigadores del Instituto Scripps de Oceanografía lograron un avance significativo en la ingeniería metabólica de las algas para mejorar el rendimiento de los lípidos (las moléculas de grasa que almacenan energía y que se pueden utilizar en la producción de biocombustibles). Obtenga más información sobre cómo la ingeniería metabólica puede aumentar la productividad de las algas y reducir los costos de producción.

    Además de los avances enumerados anteriormente, varias empresas de biocombustibles de algas están aprovechando los acuerdos de cooperación del Departamento de Energía para adquirir importantes inversiones privadas, formar asociaciones estratégicas y demostrar niveles de producción precomerciales de biocombustibles de algas. Algunos ejemplos recientes incluyen:

    • La empresa de biotecnología industrial apoyada por BETO supera el objetivo de producción de biocombustible de algas - Algenol comenzó a operar su biorrefinería integrada a escala piloto, lo que demuestra la viabilidad comercial de su tecnología de producción de combustible de dos pasos. El algenol tiene una cepa de algas que puede producir etanol directamente, y el sistema puede convertir la biomasa restante en combustibles de hidrocarburos como biodiesel, gasolina y combustible para aviones. La biorrefinería ha ayudado a Algenol a superar su hito de 9,000 galones de etanol por acre por año en la productividad máxima, con 1,100 galones adicionales por acre por año de combustibles de hidrocarburos. Algenol espera expandir sus operaciones a escala comercial completa para fines de este año.
    • Sapphire Energy acerca la producción de aceite de algas a una escala comercial - Sapphire Energy, un productor de petróleo “crudo verde” a base de algas y receptor reciente de fondos del DOE, celebró acuerdos contractuales con dos importantes empresas de petróleo y gas: Phillips 66 y Tesoro. Phillips 66, una empresa integrada de fabricación y logística de energía, se asoció con Sapphire para probar y actualizar el "Crudo verde" de Sapphire a diésel según las especificaciones, lo que significa que podría colocarse en cualquier tanque de combustible diésel existente y entregarse utilizando la infraestructura actual. Tesoro, una refinería y comercializadora independiente de productos petrolíferos, celebró un acuerdo de compra comercial con Sapphire por su crudo verde. Se espera que Sapphire produzca el primer aceite de algas del país a escala comercial para 2015.
    • Energy Department awards funding for integrated R&D on algal biology and downstream processing – During BETO’s Biomass 2013 conference, Secretary Moniz announced up to $16.5 million in funding for new algae biofuels projects. Hawaii Bioenergy, Sapphire Energy, New Mexico State University, and California Polytechnic State University all received funding to demonstrate algal biofuel intermediate yields of greater than 2,500 gallons per acre by 2018.
    • New Energy Department awards for low-cost algae production – Iowa-based BioProcess Algae LLC recently received $6.4 million from the Energy Department to evaluate an innovative algal growth platform to develop advanced biofuels for U.S. military jets and ships.
    • Collaborative outdoor algae production testing facilitiesup and running – The Arizona State University-led Algae Testbed Public-Private Partnership (ATP 3 ) and the University of Arizona Regional Algae Feedstock Testbed (RAFT) partnership recently kicked off their project work to help accelerate the research and development of algae-based technologies. Both partnerships manage algal biofuel research and development facilities across the United States and serve as learning environments for the next generation of scientists, engineers, and business leaders. Learn more about ATP 3 and RAFT.

    These projects, and the public-private partnerships supporting them, are helping our nation become less dependent on foreign oil, improving our energy security, and protecting our natural resources.


    Ver el vídeo: Πώς να μη σε χειραγωγούν. Agnes Alice Mariakaki (Mayo 2022).


Comentarios:

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