Pasantía
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)
III a IV medio
Académico responsable
Michael Seeger Pfeiffer
Ayudante
Constanza Macaya; Roberto Durán; Lisette Hernández
Ayudante
Mario Sepúlveda; Joselyn Breitler
Descripción de la pasantía
Antecendentes
Este curso se dividirá en seis módulos:
Módulo 1: Aislamiento de bacterias para aplicaciones biotecnológicas
Se aislarán bacterias provenientes de muestras que los mismos pasantes proveerán que serán posteriormente caracterizadas. Se aprenderán técnicas básicas de microbiología, tales como cultivo bacteriano en diferentes medios de cultivo, técnicas de sembrado, selección de microorganismos y almacenamiento de microorganismos para la generación de una colección (banco) de bacterias.
Módulo 2: Estudio de bacterias degradadoras de hidrocarburos
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 3: Búsqueda de bacterias para la producción de bioplásticos
Se determinará la capacidad de las bacterias aisladas 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 4: Estudio de promoción del crecimiento vegetal y resistencia a radiación UV
Se evaluarán las 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 5: Identificación mediante técnicas de biología molecular
Se identificarán los aislados seleccionados con mayor potencial biotecnológico mediante la secuenciación del gen del ARNr 16S amplificado mediante la reacción en cadena de la polimerasa.
Módulo 6: 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.
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 bacteriano.
- 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
04/08/2023
Muestreo de distintas matrices para el aislamiento de microorganismos.
- Introducción a las normas y seguridad de un laboratorio de microbiología ambiental. - Las/los pasantes deberán seleccionar una muestra de suelo, agua u otra matriz de la que deseen obtener bacterias, las que serán estudiadas durante el desarrollo de la pasantía.
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11/08/2023
Aislamiento de bacterias.
Técnicas de aislamiento, cultivo y siembra de microorganismos.
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18/08/2023
Selección de bacterias aisladas para diferentes aplicaciones (Caracterización bacteriana).
- Análisis de los crecimientos obtenidos y selección de microorganismos con mayor potencial biotecnológico. - Visualización de bacterias bajo el microscopio óptico: tinción de Gram. - Evaluación de resistencias a antibióticos
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25/08/2023
Análisis de compatibilidad bacteriana.
Detección de compatibilidad entre bacterias (Antagonismo bacteriano).
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01/09/2023
Interpretación y discusión de los resultados.
- Discusión oral y grupal de los resultados obtenidos en el módulo 1. - Elaboración de tablas, esquemas y figuras para analizar los datos. - Inicio de elaboración del póster para presentación final.
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08/09/2023
Crecimiento de bacterias aisladas en hidrocarburos.
- Realización de ensayos de crecimientos en medio mínimo, líquido y sólido, con hidrocarburos como única fuente de carbono. - Elaboración de colección de bacterias degradadoras de hidrocarburos.
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15/09/2023
Ensayos de promoción del crecimiento y resistencia a radiación UV.
- Análisis de resultados de ensayos de crecimiento en hidrocarburos. - Ensayos de solubilización de fosfatos y producción de ácido indol-acético. - Exposición a radiación UV para bacterias específicas a distintos tiempos de exposición.
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22/09/2023
Identificación de PHAs.
- Análisis de datos obtenidos en ensayos de promoción de crecimiento vegetal y exposición a radiación UV. - Identificación de polímeros de polihidroxialcanoatos (PHAs) producidos a partir de ácidos grasos, azúcares y otros sustratos en placas de agar, para la elaboración de colección de bacterias productoras. - Extracción de PHAs.
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06/10/2023
Identificación por métodos moleculares 1
- Análisis resultados de producción de PHA. - Extracción de ADN por métodos de lisis térmica. - Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
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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.
Profesor ayudante
Asociados





