Pasantía 2024

Aislamiento de Microorganismos y su Potencial para Aplicaciones Biotecnológicas (PEU-01)

Identificación de la pasantía

Universidad

Universidad Técnica Federico Santa María (USM)

Carrera o disciplina asociada

Biotecnología

Cupos

4

Dirigido a estudiantes de (nivel)

1° a 4° Medio

Lugar

Casa Central Avenida España 1680, Valparaíso

Hora de la actividad

Viernes de 15:00 a 17:30 hrs.

Académico responsable

Michael Seeger Pfeiffer

Académico responsable

Constanza Macaya (Coordinadora)

Ayudante

Lissette Hernández, Jacqueline Vásquez, Mario Sepúlveda

Ayudante

Joselyn Breitler, Valentina Saffirio, Néstor Serna

Descripción de la pasantía

Antecendentes

Este curso se dividirá en nueve módulos:

Módulo 1: Normas básicas de seguridad y bioseguridad en laboratorio de nivel II.

Se entregarán conceptos y normas básicas de seguridad y trabajo responsable en el laboratorio, así como en los gabinetes de ambiente estéril, además de las normas generales de trabajo en un laboratorio de nivel de bioseguridad II.

Módulo 2: Búsqueda de bacterias para la producción de bioplásticos.

Se determinará la capacidad de las bacterias nativas para producir polímeros de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de azúcares y ácidos grasos mediante una técnica cualitativa. Finalmente, se obtendrán polímeros de PHA de distintas características en forma de una película delgada de bioplástico.

Módulo 3: Estudio de bacterias nativas para degradación de plásticos.

Se determinará la capacidad de las bacterias nativas para degradar componentes principales de materiales plásticos derivados de petróleo y de un solo uso. Se analizarán las rutas metabólicas asociadas a dicha degradación, identificando las enzimas claves que puedan ser potenciales bioproductos para la descontaminación ambiental de plásticos

Módulo 4: Estudio de bacterias degradadoras de hidrocarburos nativas.

Se evaluará la capacidad que poseen las bacterias aisladas para degradar diversos hidrocarburos derivados de petróleo (en medios de cultivo sólidos y líquidos), mediante la determinación del crecimiento por métodos cualitativos en medio sólido y de turbidez en medio líquido. Se identificará la potencial producción de bio-surfactantes.

Módulo 5: Estudio de resistencia a radiación UV en bacterias nativas.

Se evaluarán las actividades de resistencia a radiación UV-C de diferentes bacterias nativas de manera individual, además de evaluar resistencia a la radiación UV-C en relaciones simbióticas bacterianas.

Módulo 6: Estudio de biorremediación de pesticidas en el área foliar de palto, utilizando bacterias modelo.

Se evaluará la tasa de degradación del herbicida s-simazina presente en hojas de palto, utilizando la bacteria modelo Pseudomonas sp. ADP1. Se describirá cómo la bacteria modelo es capaz de utilizar el herbicida como fuente de nitrógeno, al utilizar succinato como única fuente de carbono. La tasa de degradación se determinará mediante cromatografía líquida de alta resolución acoplada a detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD).

Módulo 7: Estudio de bacterias nativas con propiedades de promoción del crecimiento vegetal.

Se evaluarán actividades promotoras de crecimiento vegetal en las bacterias seleccionadas por los pasantes a través de ensayos simples de solubilización de fosfatos y producción una fitohormona. Adicionalmente se estudiará la resistencia de las bacterias seleccionadas a la radiación UV.

Módulo 8: La microbiología también es un arte.

Finalizado los módulos, los pasantes deberán crear un diseño en placas agar, utilizando las bacterias con mayor potencial biotecnológico y características fenotípicas más llamativas. Explotando sus habilidades de creatividad y originalidad.

Módulo 9: Análisis de resultados y elaboración de poster.

Se revisarán los principales resultados obtenidos en cada módulo y se diseñará el poster científico que será presentado en el evento anual de Educación Futuro.

Objetivo general

Introducir al conocimiento y manejo de técnicas básicas de laboratorio y microbiología para desarrollar una investigación que aporte soluciones para problemáticas ambientales generadas por el humano (por ejemplo, biorremediación, producción de bioplástico y otros aspectos asociados al cambio climático).

Contenidos

  • Técnicas de Microbiología: Aislamiento, siembra y crecimiento

Estudios de resistencia a antibióticos.

  • Estudios de compatibilidad bacteriana.
  • Degradación de contaminantes
  • Identificación de bioplásticos de polihidroxialcanoatos (PHAs).
  • Estudios de promoción del crecimiento vegetal y de respuesta a estrés ambiental.
  • Identificación de los aislados bacterianos por técnicas de biología molecular.
  • Interpretación y análisis crítico de resultados.
  • Creación y diseño a partir de partir de resultados experimentales.

Metodología de trabajo

Práctica de experimentación en laboratorio.

Perfil del estudiante

Considerando la (i) utilización de equipos complejos, (ii) manipulación de instrumentos bajos condiciones de esterilidad, y (iii) manejo de reactivos corrosivos e inflamables, las/los pasantes deberán ser altamente comprometidos y responsables con la participación de las sesiones, además de poseer conocimientos básicos de química y biología.

Programación de las sesiones

Fecha

Título

Descripción

Comentarios

09/08/2024

Normas básicas de seguridad y bioseguridad en laboratorio de nivel II

• Se entregarán conceptos y normas básicas de seguridad en el laboratorio. • Normas básicas de seguridad en los gabinetes de ambiente estéril, (trabajo en un laboratorio de nivel de bioseguridad II).} • Normas básicas para trabajo con solventes orgánicos, gas y fuego.

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16/08/2024

Búsqueda de bacterias para la producción de bioplásticos

• Se entregarán conceptos y normas básicas de seguridad en el laboratorio. • Normas básicas de seguridad en los gabinetes de ambiente estéril, (trabajo en un laboratorio de nivel de bioseguridad II). • Normas básicas para trabajo con solventes orgánicos, gas y fuego. • Se determinará la capacidad de las bacterias nativas y modelo para producir polímeros de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de azúcares y ácidos grasos. • Obtención de polímeros de PHA de distintas características en forma de una película delgada de bioplástico. • Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 2.

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23/08/2024

Estudio de bacterias nativas para degradación de plásticos

• Se determinará la capacidad de las bacterias nativas para degradar componentes principales de materiales plásticos derivados de petróleo y de un solo uso. • Se analizarán las rutas metabólicas asociadas a dicha degradación, identificando las enzimas claves que puedan ser potenciales bioproductos para la descontaminación ambiental de plásticos • Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 3.

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30/08/2024

Estudio de degradación de hidrocarburos y propiedades de bioestimulación

• Ensayos de crecimientos en medio mínimo sólido, con hidrocarburos como única fuente de carbono. • Evaluación de índice de emulsificación (E24) en bacterias nativas. • Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 4.

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01/09/2023

Ensayos de promoción del crecimiento y resistencia a radiación UV

• Exposición a radiación UV para bacterias nativas a distintos tiempos de exposición, de forma individual. • Exposición a radiación UV para bacterias nativas a distintos tiempos de exposición, conformando duplas con posible interacción simbiótica. • Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 5.

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13/09/2024

Estudio de biorremediación de pesticidas en el área foliar de palto, utilizando bacterias modelo.

• Se evaluará la tasa de degradación del herbicida s-simazina presente en hojas de palto, utilizando la bacteria modelo Pseudomonas sp. ADP1. • Se describirá cómo la bacteria modelo es capaz de utilizar el herbicida como fuente de nitrógeno, al utilizar succinato como única fuente de carbono. La tasa de degradación se determinará mediante cromatografía líquida de alta resolución acoplada a detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD). • Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 6.

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27/09/2024

Estudio de bacterias nativas con propiedades de promoción del crecimiento vegetal.

• Se evaluarán actividades promotoras de crecimiento vegetal en las bacterias seleccionadas por los pasantes a través de ensayos simples de solubilización de fosfatos y producción una fitohormona. • Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 7.

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22/09/2023

Arte bacteriano

• Siembra de microorganismos seleccionados en base a la creatividad de cada estudiante haciendo uso de bacterias productoras de diferentes pigmentos

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11/10/2024

Interpretación y discusión de los resultados.

• Registro fotográfico de arte bacteriano. • Discusión de los principales resultados obtenidos en módulos 2 al 7. • Elaboración del poster para su exposición en instancias de divulgación Educación Futuro.

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13/10/2023

Arte bacteriano

- Análisis de resultados de técnicas moleculares de identificación - Siembra de microorganismos seleccionados en base a la creatividad de cada estudiante haciendo uso de las técnicas de cultivo aprendidas en el módulo 1.

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20/10/2023

Interpretación y discusión de los resultados

- Registro fotográfico de arte bacteriano. - Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en módulos 2 al 5. - Elaboración de tablas, esquemas, figuras e imágenes para analizar los datos obtenidos y obtener información. - Finalización del poster para su exposición en instancias de divulgación Educación Futuro.

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Formación de los académicos

Profesor a cargo

Michael Seeger Pfeiffer es profesor de Biotecnología, Microbiología y Bioquímica de la Universidad Técnica Federico Santa María en Valparaíso, Chile, y Director del Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Ambiental. Es Bioquímico (1991) y Doctor en Ciencias de la Universidad de Chile (1996).

Realizó su tesis doctoral en el Instituto Gesellschaft für Biotechnologische Forschung en Braunschweig, Alemania, bajo la dirección de Kenneth N. Timmis, Bernd Hofer y Carlos Jerez. Ha sido reconocido con los premios Universidad de Chile y Medalla Hermann Niemeyer. Su principal campo de interés ha sido la microbiología y la biotecnología ambiental, siendo autor de más de 40 publicaciones científicas sobre biodegradación y biotransformaciones de compuestos orgánicos, lixiviación bacteriana y microbiología ambiental.

Ha dado conferencias y participado en simposios en Alemania, Argentina, Chile, Corea, España, Estados Unidos, Francia, Israel, Italia, México y Suecia. Es presidente de la Asociación Latinoamericana de Microbiología, presidente de la Sociedad de Microbiología de Chile y miembro del Comité Nacional de Biotecnología. Actualmente es el director del Núcleo Milenio Bioproducts, Genomic and Environmental Microbiology, BioGEM.

Profesor ayudante

Las fechas, horarios y salas podrían estar sujetas a cambios.

Asociados

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