Bioseguridad Marina y Biotecnología Marina

Nombre Bioseguridad marina y Biotecnología marina
Investigadores Dr. Rodrigo González S., Dr. Fernando Cruzat C.
Laboratorio Laboratorio de Bioquímica de Organismos Marinos

Laboratorio de Proteómica y genómica de Org. Marinos
Departamento Unidad de Biotecnología Marina


Líneas de Investigación.

El océano corresponde al mayor reservorio de diversidad genética del planeta y muy especialmente de vida microbiana. En este ambiente pueden vivir microorganismos extremófilos capaces de soportar medios altamente salinos, en un rango de temperaturas que va desde los gélidos polos hasta más de 100ºC, en los alrededores de los ecosistemas hidrotermales submarinos, donde la presión hidrostática supera en 300 veces la presión atmosférica a nivel del mar. 

Cultivar microorganismos marinos e identificarlos genéticamente es un desafío clave para lograr su posterior uso biotecnológico. No obstante, para descubrirlos hay que alcanzar la última frontera de la exploración humana sobre este planeta: el océano. 

Una de las principales áreas de desarrollo de la Unidad de Biotecnología Marina es la  búsqueda de genomas microbianos marinos de interés biotecnológico para aplicaciones en  biorremediación, producción de biocombustibles y producción de ácidos grasos polinsaturados. 

En las dos primeras se han desarrollado cultivos de microorganismos metanótrofos que habitan una emanación de gas superficial en la Isla Mocha (Chile Central). Estos microorganismos poseen una de las más altas capacidades metabólicas para transformar hidrocarburos aromáticos policíclicos y otros derivados del petróleo (Inostroza et al. 2011). En la tercera, se está desarrollando un cepario de microheterotrofos marinos llamados Thrautochytridios que habitan las costas de Chile y que son capaces de acumular hasta un 50% de su peso seco en ácidos grasos poliinsaturados.

Una segunda área de desarrollo corresponde a la identificación y cuantificación de biomarcadores moleculares de origen maternal en ovocitos de Trucha arcoíris (O. mykiss). Esto permite establecer una relación entre la abundancia de estas moléculas y los atributos de la descendencia de los ovocitos, entregando una herramienta biotecnológica de importancia en acuicultura para la selección de reproductores (Figura 1).

En Bioseguridad Marina, la Unidad -a través de Programa de Financiamiento Basal COPAS-Sur Austral (PFB-31/2007)- se ha enfocado principalmente al estudio de los vectores biológicos involucrados en la transmisión/dispersión del virus ISA (González et al. 2011), donde además se ha presentado una solicitud de patente al Instituto Nacional de Protección Industrial (CL162-2011), para una metodología de determinación de esta partícula viral en la columna de agua y otras matrices ambientales. 

Esta metodología permite la detección del virus ISA desde una matriz distinta a las actualmente desarrolladas (esencialmente tejido) y puede ser utilizada para controlar la presencia del virus en el medio ambiente, pudiendo de esta manera mejorar las normas destinadas a limitar la propagación de la enfermedad, mediante el control de efluentes de plantas de procesamiento de productos acuícolas, determinación del estado de bioseguridad de la columna de agua en concesiones acuícolas, certificación de buenas prácticas sanitarias, entre otros usos potenciales. También en el ámbito de la Bioseguridad Marina, la  Unidad está trabajando en metodologías moleculares para la detección y cuantificación de patógenos marinos de humanos (Vibrio parahaemolyticus, Vibrio cholerae y Escherichia coli), patógenos de peces (Piscirickettsia salmonis y Caligus) y microalgas tóxicas (Pseudonitzschia, Dinophysis acuta), en distintas matrices ambientales, productos pesqueros y de la acuicultura.

Además, se han desarrollado herramientas moleculares para determinar la expresión genética de biomarcadores metabólicos (G6PDH) de estrés ambiental, que permiten cuantificar alteraciones, a nivel sub-letal, en estadios tempranos de poblaciones marinas de peces expuestas a potenciales xenobióticos, como los provenientes de desechos de actividades industriales arrojados al medio acuático.

Finalmente, la Unidad  tiene una preocupación permanente sobre la educación y difusión de esta temática (bioseguridad) mediante la organización de cursos y talleres internacionales sobre  “Bioseguridad de la columna de agua para la producción acuícola sustentable” en colaboración con investigadores del centro IRTA (Institut de Recerca i Tecnología Agroalimentáries) Cataluña, España.