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Webinario 18: ¿Cómo es que las bacterias pueden producir electricidad?

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  • Presentador: Fernanda Jiménez Otero
  • Fecha: Martes 16 de Mayo 2017
  • Hora: 5:00 pm (CDT)

Fernanda Jiménez Otero es originaria de la Ciudad de México. Empezó su carrera en la Facultad de ciencias de la UNAM. Recibió su licenciatura en biología de Western Michigan University, donde llevó a cabo investigación sobre la síntesis de aminoácidos de organismos rizobios y su importancia durante la fijación de nitrógeno en las raíces de las leguminosas en el grupo de investigación de la Dra. Silvia Rossbach. Al graduarse, comenzó una residencia en la compañía farmacéutica Pfizer, donde diseñó métodos biológicos para la producción de medicamentos a través de ingeniería metabólica y de proteínas. Actualmente, Fernanda es candidata de doctorado en la Universidad de Minnesota donde investiga proteínas involucradas en el transporte extracelular de electrones por organismos en el subsuelo como parte del grupo de investigación del Dr. Daniel Bond. Después de una estancia postdoctoral investigando algún aspecto del metabolismo de microbios ambientales su objetivo es empezar un grupo de investigación en México, fomentando no sólo el conocimiento de la microbiología ambiental, sino también impulsando el aprovechamiento de sus capacidades para la aplicación en la biotecnología. 

Resumen: Geobacter sulfurreducens es un organismo anaeróbico del subsuelo con capacidades de alto interés para la biotecnología. En su hábitat natural, G. sulfurreducens utiliza hierro, manganeso y otros metales como aceptor de electrones durante su respiración. Esto quiere decir que respira utilizando metales de la manera en que organismos aeróbicos, como los humanos, usamos el oxígeno. Una diferencia esencial entre el oxígeno y dichos metales es que el oxígeno es soluble y se filtra en las células a través de disolución, mientras que el hierro y manganeso forman compuestos sólidos en las rocas del subsuelo llamados óxidos de metal, los cuales no pueden entrar en la célula. La singularidad de la respiración de G. sulfurreducens es que como no puede acceder a su aceptor de electrones dentro de la célula, este organismo ha encontrado la manera de sacar electrones de la célula para depositarlos en óxidos de metal. Incorporando ciencia y tecnología, en el 2003 investigadores de la Universidad de Massachusetts diseñaron un sistema para cosechar los electrones que G. sulfurreducens desecha durante su respiración creciendo a este organismo sobre un electrodo conectado a un circuito electrónico, y encontraron que podían crear una corriente eléctrica. Con éste descubrimiento se abrieron las puertas a una nueva rama de la bacteriología llamada electroquímica microbiana así como nuevas tecnologías donde se aprovechan las capacidades de organismos como G. sulfurreducens para llevar a cabo, por ejemplo, bioremediación de suelos contaminados y tratamientos de aguas residuales. Este proyecto, ha tenido como objetivo progresar la descripción detallada del sistema que utiliza G. sulfurreducens para transferir electrones al espacio extracelular con el fin de determinar candidatos para desarrollar sistemas electroquímicos más eficientes.