FORMULARIO DE POSTULACIÓNFERIA ANTARTICA ESCOLAR AÑO

 

Código : E_85-12

Tipo de Proyecto : Experimental

Identificación del Proyecto :

Título del Proyecto

Búsqueda de microorganismos psicrófilos antárticos capaces de degradar fenantreno para uso en biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs)Establecimiento

Liceo N°1 de niñas "Javiera Carrera" Ciudad

Santiago

Nombre Profesor Guía

Roxana Nahuelcura Lobos

Teléfono Profesor Guía

97946941

E-mail Profesor Guía

roxananahuelcura@liceo1.cl

  Identificación del Equipo del Proyecto :

Rut Nombres Apellidos

19184209-k Omayra Belen Toro Salamanca

19289434-4 Naomi Chantal Estay Casanova

19184209-k Omayra Belen Toro Salamanca

Expositores: 1- Naomi Chantal Estay Casanova, IIIº medio 2- Omayra Belén Toro Salamanca, IIIº medio

Profesor asesor: Nombre: Roxana Nahuelcura Lobos RUT: 8.861.081-4 Especialidad: Biologia Establecimiento Educacional: Liceo nº1 „Javiera Carrera‟ Dirección Particular: Compañía 2045 dpto. 201 Fono Particular: - / Celular: 9-7946941 / E-mail personal: roxananahuelcura@liceo1.cl Director del Establecimiento educacional: Nombre: Julia Alvarado Thimeos RUT: 5.797.318-8 Establecimiento Educacional: Liceo nº1 de Santiago „Javiera Carrera‟ Dependencia: Municipal Dirección: Compañía 1484, Santiago Ciudad/Región: Santiago, región Metropolitana. Fono: 6964714 E-mail: direccionliceo1@gmail.com Científico asesor: Nombre: José Manuel Pérez-Donoso Especialidad: Microbiología Institución: Universidad de Chile Fono: / E-mail: jose.perez@ciq.uchile.cl

Búsqueda de microorganismos psicrófilos antárticos capaces de degradar fenantreno para uso en biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs).

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Índice Contenido Páginas

Índice__________________________________________________________1 Resumen_______________________________________________________2 Introducción_____________________________________________________3 Formulación del Problema__________________________________________5 Materiales y Métodos______________________________________________6 Cronograma de Trabajo y participación _______________________________9 Resultados obtenidos_____________________________________________ 10 Análisis y discusión_______________________________________________13 Conclusiones____________________________________________________15 Agradecimientos_________________________________________________ 16 Bibliografía______________________________________________________16

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Resumen de la investigación

En la actualidad existe una gran preocupación por la creciente contaminación con

hidrocarburos. En particular, en el continente Antártico estos compuestos han sido

introducidos de forma antropogénica durante el almacenamiento y la distribución de

combustibles necesarios para la generación de energía y funcionamiento de las bases.

Esta incipiente situación, constituye un atractivo foco de investigación ya que la búsqueda

de nuevas alternativas de descontaminación podría significar una solución no solo para el

continente antártico, sino también, para otras zonas contaminadas.

La presente investigación experimental se aboca a la búsqueda y selección de

microorganismos psicrófilos antárticos capaces de metabolizar fenantreno-hidrocarburo

policíclico aromático (HPA)- como única fuente de carbono, con el propósito de ser

usados en biotécnicas de recuperación de suelos y aguas (biorremediación).

„Bacterias psicrófilas antárticas capaces de degradar fenantreno pueden ser utilizadas en

biorremediación de suelos‟, con esta afirmación se da inicio al proyecto de búsqueda de

microorganismos degradadores.

Inicialmente se estudió de manera individual 5 cepas previamente aisladas en el

laboratorio de Microbiología de la Universidad de Chile. De ellas, se seleccionó una cepa

bacteriana que presento excelentes resultados de crecimiento en presencia de fenantreno

como única fuente de carbono.

Posteriormente, y con el propósito de aumentar el espectro de aislados bacterianos a

analizar, se realizó ensayos de crecimiento en fenantreno en cultivos inoculados con

grupos bacterianos (cada cultivo fue inoculado con 10 cepas). Con este último

procedimiento, se logró la selección y aislamiento de 11 cepas antárticas con potencial

capacidad de degradación.

Los resultados obtenidos indican que una de las cepas aisladas presenta una gran

capacidad de utilizar el fenantreno como fuente de carbono, la cual podría ser utilizada en

procesos de biorremediación.

La hipótesis y los objetivos se cumplieron al finalizar el tiempo de investigación, abriendo

nuevas posibilidades de estudio y análisis para las cepas encontradas.

3

Introducción

A lo largo del último siglo, las actividades humanas en la Antártica se han incrementado

notablemente. Actualmente, más de treinta naciones realizan actividades científicas con

su logística asociada (Brander J.M., 2001) y anualmente nuestro país realiza expediciones

que contribuyen a la investigación y al enriquecimiento de información sobre el continente.

Recientemente en la XLVII expedición científica antártica, se reporto el hallazgo de

alrededor de 230 especies nuevas de microorganismos, los cuales podrían presentar

extraordinarias nuevas capacidades (Blamey J. 2011, Nature).

Sin embargo, este notable crecimiento de flujo humano en la zona antártica, ha

aumentado la probabilidad de producir impactos negativos sobre el medio ambiente.

El continente blanco es la región más limpia de todo el mundo; pero en sitios cercanos a

bases científicas se han registrado niveles de contaminación superiores a los normales,

específicamente junto a tanques de almacenamiento de combustibles. Un reciente estudio

plantea que si bien la contaminación es baja y localizada, podría permanecer inalterada

durante décadas (Astorga M., et al, 2011).

Es importante conocer la viabilidad de una estrategia de limpieza en la Antártica, puesto

que debe resistir condiciones ambientales adversas, ser de fácil instalación, tener bajo

consumo de energía y tener el mínimo impacto posible sobre el medio ambiente. Este

último punto considera además, tratados internacionales que restringen toda intervención.

Con ello, se hace realmente difícil pensar en maquinaria especializada, o el uso de

químicos en suelos y aguas, no sólo por los altos costos de aplicación, sino también por el

significativo impacto ambiental que podría generar.

De acuerdo a esto, la biorremediación puede ser utilizada exitosamente. Esta técnica

biológica consiste en el uso de microorganismos existentes en el medio, para

descomponer o degradar sustancias peligrosas en sustancias menos toxicas o bien

inocuas para el medio ambiente y la salud humana (Arroyo M, et al., n.d.)

Más aún, el „Protocolo de Madrid‟, anexo al tratado antártico, no permite la entrada de

microorganismos exógenos al territorio Antártico, es decir, para aplicar la técnica de

biorremediación es necesario contar con alguna especie natural del continente.

Por lo tanto, la posibilidad de contar con microorganismos nativos degradadores de hidrocarburos que soporten condiciones ambientales tan extremas como las de la Antártica, permitiría su uso en estrategias de biorremediación disminuyendo los daños y tiempos de eliminación de los contaminantes en ecosistemas donde la temperatura es un factor limitante para el crecimiento de las bacterias, como el territorio Antártico (W. Mac Cormack, 2011)

4

En respuesta inmediata a una problemática incipiente, la investigación a realizar se

centrará en la búsqueda de bacterias antárticas psicrófilas que sean capaces de utilizar

sustancias orgánicas contaminantes (como hidrocarburos policíclicos aromáticos), como

fuente de carbono necesaria para su crecimiento.

Las bacterias disponibles para la búsqueda (organismos unicelulares microscópicos),

corresponden a 55 cepas aisladas de muestras de tierra, agua y hielo obtenidas de las

Islas Shetland del sur, descubiertas en la ECA 47 por el grupo de investigación del Dr.

José Manuel Pérez-Donoso.

Estas bacterias serán sometidas a un medio que presente contaminación por un

componente de petróleo llamado fenantreno (C14H10), hidrocarburo policíclico aromático

presente en mayor proporción en las muestras contaminadas en las cercanías de la base

O‟Higgins y considerado por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos

(EPA), de alta toxicidad.

Es así, como la siguiente investigación experimental intenta dar un primer gran paso a la

aplicación de Biorremediación en zonas extremas de bajas temperaturas, entregando el

soporte para el diseño de ésta; „bacterias con gran potencial degradador de HPA‟.

Cuando se determinó la concentración de

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Formulación del Problema

Pregunta:

¿Bacterias psicrófilas extraídas de las Islas Shetland del sur son capaces de utilizar

fenantreno como única fuente de carbono?

Hipótesis:

Bacterias psicrófilas antárticas son capaces de degradar fenantreno y por ende, ser

utilizadas en biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos.

Objetivo general:

A partir de muestras extraídas de la península Antártica, buscar bacterias psicrófilas

capaces de metabolizar fenantreno para ser utilizadas en biorremediación.

Objetivos específicos:

1.- Seleccionar aislados antárticos que puedan usar como única fuente de carbono

fenantreno.

2.- Identificar y caracterizar aquellas bacterias que presenten las mejores propiedades de

crecimiento y degradación de fenantreno.

3.- Determinar el potencial de degradación de fenantreno a distintas concentraciones del

contaminante.

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Materiales y metodología de investigación

Área de Estudio:

El siguiente trabajo experimental se llevó a cabo en el grupo de investigación de

Microbiología y Bionanotecnología del Laboratorio de Bioquímica de la Facultad de

Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile.

El estudio se realizó con cepas de bacterias recientemente aisladas a partir de muestras

de hielo, agua y tierra obtenidas en la XLVIII expedición científica de la Antártica chilena.

Materiales:

Micropipeta (P10, P20, P200 y P1000), matraz, placas petri, aza de siembra, tubos Falcon

(15 y 50 ml), tubos Eppendorf (1,6 ml), incubadora de 15°C con agitación, vórtex,

campana de flujo laminar, pH-metro, espectrofotómetro UV (lector de densidad óptica),

cámara de electroforesis de ADN y fuente de poder.

I. Búsqueda de bacterias antárticas capaces de degradar fenantreno como única

fuente de carbono.

Preparación de los medios de cultivo:

- Se preparó medio M9 con glucosa en matraz y se midió pH hasta alcanzar pH 7.

- Luego, se aforó con agua destilada estéril hasta alcanzar 150 mL.

- Ésta solución se filtró utilizando un filtro de 0,2 µm estéril en campana de flujo

laminar.

- Paralelamente se preparó medio de cultivo mínimo para bacterias.

- Las muestras de fenantreno a utilizar (1mg/ml) en el medio mínimo para bacterias

fueron irradiadas con luz UV para esterilizar (2 min).

Medio M9 Glucosa (200 ml)

- Sales M9 -->40 mL

- MgSO4 (1M) --> 400 µL

- Glucosa 20% --> 20 mL

- CaCl (1M) --> 20 µl

- H2O 138,58 µl

-

-

Medio mínimo Fenantreno - NaCl --> 5 gr. - K2HPO4--> 1 gr. - H2(NH4)PO4 --> 1gr. - (NH4)2 SO4 --> 1 gr - KNO3 --> 3gr. - MgSO4 --> 0,2 gr

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Siembra y crecimiento de bacterias antárticas:

- Se rotuló placas de petri „madres‟ en medio LB para la siembra de las cepas

antárticas psicrófilas a utilizar durante el transcurso de la investigación.

- Se realizó siembra de colonias; se tomo un inóculo de bacteria con aza, y se

deposita en la placa utilizando tecnica de separación de colonias por estrias.

- Las muestras fueron incubadas a 15ºC (su temperatura óptima).

Primer set de búsqueda:

- Se seleccionó 4 cepas con antecedentes previos de resistencia a HPAs (cepas 10,

12, 37T y 38C)

- Se realizó siembra de las cepas en tubos de ensayo de vidrio y tubos falcon,

suplementados con fenantreno como única fuente de carbono (5 mg), y se aforó

con medio mínimo de fenantreno hasta alcanzar 5 mL.

- Se inóculo con las distintas bacterias utilizando aza de Henle.

- El mismo procedimiento se realizó para sembrar las mismas 4 cepas en tubos de

ensayo con medio M9 y un control negativo sin bacterias.

- Las muestras se incubaron a 15ºC con agitación.

- Luego de 10 días, se tomó muestras de los tubos con las cepas incubadas, y con

ayuda de un asa se depositó un pequeño volumen en placas Petri con medio LB,

para verificar presencia bacteriana.

Segundo set de búsqueda:

- Se sembró las cepas 37T, 38C y Escherichia coli (control) en tubos de ensayo de

vidrio, con distintas concentraciones de fenantreno (2,5 mg; 5 mg o 10 mg) en 5

mL.

- Para la siembra se diluyó un inóculo de cada cepa en 200 µl de H2Od. De esta

solución se utilizó 20µl para inocular los tubos con medio de cultivo.

- Se realizó siembra de 10 nuevas cepas en tubos con medio M9 y tubos con

1mg/mL de fenantreno, aforando con medio mínimo hasta 5 mL.

- Para cuantificar las colonias agregadas, se diluyó un inóculo de cada cepa en

1000 µl de H2Od, y se evaluó la densidad óptica a 600 nm en un

espectrofotómetro.

- Una vez inoculadas las muestras en los tubos, se incubó a 15°C.

Tercer set de búsqueda:

- Se eligió al azar 45 nuevas cepas antárticas psicrófilas previamente aisladas.

- Se distribuyó estas cepas en 5 grupos, 4 de ellos con 10 cepas, uno con 5 cepas y

un control negativo.

- Se sembró los distintos grupos de cepas en tubos falcon con medio mínimo para

fenantreno suplementados con 1mg/mL del hidrocarburo, aforando hasta alcanzar

los 5 mL.

- Para ello, se tomó un pequeño inóculo de cada cepa y se agregó 10 µL de este

inoculo a un tubo eppendorf con 200 µL de H2Od para cada grupo.

- Esta solución fue vórtexeada para homogenizar el inoculo.

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- De cada uno de estos inóculos preparados se extrajo 10 µL que fueron agregados

a cada tubo falcon correspondiente a los distintos grupos.

II. Pruebas específicas con bacterias seleccionadas

* Con aquellas cepas seleccionadas por su capacidad de utilizar

fenantreno como fuente de carbono se realizó una serie de experimentos

de caracterización.

Extracción de ADN plasmidial:

- Se tomó una muestra de bacteria y se depositó en 40 µL de buffer de lisis.

- Se incubó los tubos a 50°C por 5 minutos y luego en hielo por 5 minutos.

- Luego, se centrifugaron a 12.000 rpm por 10 minutos.

- Se cargó 7 µL del sobrenadante de esta solución al gel.

- El control positivo para el análisis de plasmidios fue la cepa E. coli gshA (posee el

plásmido pBADTOPO, de Invitrogen)*

- Para la preparación del gel de agarosa para la electroforesis de ADN, se utilizó 50

mL de buffer TAE 1x y 0,5 mg de agarosa (1%). La solución se calentó para

disolver la agarosa.

- Se retiró la peineta del gel.

- Se corrió el gel a 100 voltios por una hora y media.

Conteo de colonias de la cepa 38C mediante microgota

- Con el propósito de cuantificar el crecimiento bacteriano en presencia de

fenantreno, se determinó las unidades formadoras de colonias (UFCs) de la cepa

38C crecida en presencia de fenantreno a distintos tiempos, teniendo en cuenta el

número de unidades formadoras de colonias agregadas al inicio (tiempo 0).

- Para ello, en tubos eppendorf con 90 µL de H2Od estéril se realizó 8 diluciones

seriadas, agregando a la primera, 10 µL de muestra de cada tubo falcon con cepa

38C y traspasándolo a la siguiente dilución hasta llegar a la última.

- Este procedimiento se realizó también a los 3 y 6 días de incubación a 15 °C.

Conteo de colonias por microgota para los grupos

- Se realizó conteo de colonias por microgota en placas Petri con medio LB para 3

tiempos, teniendo en cuenta que en el tiempo inicial se agregó una mínima

cantidad de inóculo diluida.

- Para ello, en tubos eppendorf con 90 µL de H2Od estéril se realizó 8 diluciones,

agregando a la primera 10 µL de muestra de cada grupo.

- Este procedimiento se realizó también a los 3 y 7 días de incubación a 15 °C.

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Aislamiento de cepas degradadoras crecidas en los grupos expuestos a

fenantreno

Las cepas que se seleccionaron y lograron desarrollarse en presencia de

fenantreno en cada grupo, fueron aisladas en placas Petri con LB para su posterior

análisis.

Identificación de las cepas degradadoras

La identificación de las cepas degradadoras se realizó mediante secuenciación del

DNA ribosomal 16s (empresa Macrogen Korea) para lo cual se amplificó mediante

PCR el gen en cuestión utilizando partidores adecuados.

.

Cronograma de Actividades

Actividades Julio Agosto Septiembre

Semanas 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Búsqueda de información

Selección del tema

Formulación de hipótesis y objetivos

Trabajo en laboratorio

Reformulación de objetivos

Redacción del informe

Obtención de resultados Revisión del informe por científico y profesora asesora

Envío Proyecto

Participación

Durante el transcurso de la investigación se trabajó de manera ardua y constante tanto en

la búsqueda de información como en el trabajo experimental; destacándose las

constantes y largas jornadas de trabajo en el Laboratorio de Bioquímica de la Universidad

de Chile y las visitas a la Biblioteca de Santiago.

Las dos participantes trabajan en conjunto redactando cada parte del trabajo escrito.

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Resultados obtenidos

Objetivo 1: Seleccionar aislados antárticos que puedan usar como única fuente de

carbono fenantreno.

Gráfico 1: Absorbancia Cepa 38C en diferentes medios (1 mes de incubación)

Imagen 1: Turbidez Falcon 38C medio con fenantreno

Serie 1: 38C medio con fenantreno

Serie 2: 38C medio con glucosa

Serie 3: Control negativo

11

Gráfico 2: Crecimiento en el tiempo de grupos bacterianos

2 4 6 8106

107

108

109

101 0

grupo 1

grupo 2

grupo 3

grupo 4

grupo 5

días de cultivo

UF

C/m

l

Imagen 2: Cepas aisladas desde los grupos de bacterias crecidas en medio con

fenantreno

12

Objetivo 2.- Identificar y caracterizar aquellas bacterias que presenten las

mejores propiedades de crecimiento y degradación de fenantreno.

Objetivo 3.- Determinar el potencial de degradación de fenantreno a distintas

concentraciones del contaminante.

Gráfico Crecimiento cepa 38C en distintas concentraciones de fenantreno

0 2 4 6 8 10106

107

108

109

fenantreno 4 mg/ml

fenantreno 3 mg/ml

fenantreno 2 mg/ml

días

UF

C/m

l

Identificación de las cepas

degradadoras

La identificación de las cepas

degradadoras se realizó mediante

secuenciación del DNA ribosomal

16s (empresa Macrogen Korea)

para lo cual se amplificó mediante

PCR el gen en cuestión utilizando

partidores adecuados.

A la fecha de entrega de este

informe aun no se recibían los

resultados de secuenciación.

Visualización de plásmidos

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Análisis y discusión de los datos

Objetivo 1.- Seleccionar aislados antárticos que puedan usar como única fuente

de carbono fenantreno.

Gráfico 1 Absorbancia de cepa 38C en diferentes medios

El análisis del gráfico nº1 se realiza teniendo en consideración una longitud de onda de

600nm, puesto que es posible determinar la turbidez de la muestra.

Haciendo referencia a la misma, se observa una similitud de crecimiento entre las

muestras 38C medio con fenantreno (en azul) y 38C medio con glucosa (en rojo), además

de una ausencia de crecimiento en el control (en verde).

Se esperaba que el cultivo con medio glucosa creciera eficientemente.

Sorprendentemente, la cepa 38C creció en proporciones similares en medio con

fenantreno.

El experimento deja de manifiesto que la cepa 38C puede metabolizar el fenantreno como

única fuente de carbono y es realmente eficiente durante periodos extensos de tiempo,

teniendo en cuenta que la medición se realizó al mes de incubación.

Gráfico 2 Crecimiento en el tiempo de grupos bacterianos

*Considerando que el crecimiento de la cepa degradadora encontrada con

anterioridad se hizo notar en un periodo prolongado, y los datos comprenden el

crecimiento de bacterias en 9 días, a partir del gráfico se puede determinar:

-Del grupo Nº 1: Se visualiza un brusco aumento de unidades formadoras de colonias en

el tiempo. Teniendo en cuenta que el análisis se realizó en un periodo de 9 días, su

crecimiento fue exitoso. Complementando los datos numéricos; imágenes del tubo

contenedor del primer grupo, muestran bastante turbidez con respecto al tubo control.

El repentino aumento experimentado entre el quinto y octavo día probablemente se deba

a la capacidad de asimilar el hidrocarburo inicialmente y su posterior uso como fuente de

energía para crecer.

-Del grupo Nº 2: Considerando que en los primeros días de incubación este grupo

presentó la menor cantidad de colonias, existen buenos resultados de crecimiento, puesto

que aumentan progresivamente las colonias por mL de muestra en el tiempo.

-Del grupo Nº 4: Existe un incremento de colonias de forma gradual en el tiempo. Con ello,

se verifica que las cepas metabolizan el hidrocarburo para poder crecer, y

probablemente si se exponen a contaminación más tiempo, el aumento sea mucho

más notable.

-Del grupo Nº 3 y 5: La probabilidad de que las bacterias permanezcan en latencia

durante la exposición a fenantreno existe, por lo que el mínimo aumento que presentaron

dichos grupos, podría corresponder a la hipótesis mencionada. Además, en estos últimos

grupos se encontró una sola cepa viviente en cada grupo, a la semana de incubación.

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Imagen 2: Cepas Degradadoras Aisladas

Las cepas encontradas capaces de metabolizar el fenantreno como única fuente de

carbono fueron en total 12.

Once diferentes cepas correspondientes a los grupos de bacterias; en el primero se

visualizaron 3 cepas, en el segundo 2, en el tercero 3, en el cuarto 2 y en el quinto solo 1.

En el posterior estudio, probablemente la lista disminuya, pero sí se puede comprobar que

las cepas encontradas metabolizan de alguna manera el hidrocarburo, puesto que la

única forma de crecimiento era utilizándolo como fuente de energía.

Objetivo 2.- Identificar y caracterizar aquellas bacterias que presenten las

mejores propiedades de crecimiento y degradación de fenantreno.

Visualización de Plásmidos

La imagen correspondiente a la electroforesis, muestra 12 cepas que fueron utilizadas en

la búsqueda de cepas degradadoras, y un control positivo que corresponde a la cepa E.

Coli GSH, cepa mutante con plásmido (Segunda columna, desde izquierda a derecha)

El resultado muestra que ninguna cepa analizada presenta plásmidos.

Objetivo 3.- Determinar el potencial de degradación de fenantreno a distintas

concentraciones del contaminante

Gráfico comparación: Crecimiento de Cepa 38C en diferentes concentraciones fenantreno

Considerando a la cepa 38C una bacteria capaz de degradar fenantreno, se realizaron 3

diferentes concentraciones del hidrocarburo en 5mL de medio.

El gráfico muestra un inesperado comportamiento en las concentraciones más

bajas de fenantreno, a diferencia de la concentración más alta, donde a medida que

pasaron los días, aumentaron considerablemente las colonias presentes.

El resultado de crecimiento en bajas concentraciones es atribuido a la poca fuente de

energía y carbono para el crecimiento de las bacterias, y posiblemente a una filtración de

medio ocurrida durante la incubación en shaker de ambas muestras.

Limitaciones de la investigación

Un punto importante a considerar en cualquier investigación es el tiempo.

Este factor determinó el análisis de las cepas encontradas, puesto que los estudios y

caracterizaciones de las bacterias se realizan fuera del país. Sin embargo, las cepas

descubiertas fueron enviadas a secuenciar para realizar un análisis y una comparación de

ellas prontamente.

15

Logro de Objetivos

De 53 diferentes cepas de bacterias antárticas psicrófilas no descritas, se encontraron

12 capaces de metabolizar el fenantreno y aumentar sus colonias a lo largo del tiempo

con el hidrocarburo como única fuente de carbono.

De ellas, la cepa bacteriana con mejores resultados correspondió a la cepa 38C,

bacteria que no tiene plásmidos y presenta un crecimiento eficiente en altas

concentraciones de fenantreno. Además, diferentes pruebas con la cepa afirman que

los mejores resultados se obtienen a largo plazo y por ende, las probabilidades de

utilizarla en biorremediación son altas.

Proyecciones de la investigación

- La investigación experimental continuará su desarrollo con la profundización en el

estudio de las cepas con potencial biotecnológico:

- Se realizará un análisis de genes de metabolización de fenantreno mediante PCR

y secuenciación de los amplificados utilizando vías metabólicas degradadoras

previamente descritas en organismos mesófilos. De este modo se espera

confirmar la presencia de estas rutas metabólicas en las bacterias seleccionadas.

Además se espera comprender las características de las proteínas de

metabolización de fenantreno que funcionan a bajas temperaturas en las cepas

seleccionadas mediante comparación con las proteínas de cepas que crecen a

temperaturas más altas (mesófilas).

- Determinar el potencial de degradación de las cepas aisladas, bajo diferentes

criterios de estrés, pH y nutrientes del medio, temperaturas y concentraciones del

hidrocarburo.

- Diseño de proyecto de biorremediación con cepas aisladas.

- Aplicación de bacterias antárticas degradadoras encontradas en la investigación,

en biorremediación de suelos continentales contaminadas en condiciones

adversas; por su capacidad de acción en medios con pocos nutrientes y a

extremas temperaturas.

Conclusiones

En base a los resultados obtenidos, se valida la hipótesis y se cumplen los

objetivos planteados.

Doce cepas antárticas psicrófilas son capaces de metabolizar el fenantreno como

única fuente de carbono a corto plazo.

La cepa 38C presenta la mejor propiedad de crecimiento y degradación de

fenantreno.

En periodos prolongados, la cepa 38C utiliza el fenantreno como eficaz fuente de

energía, y podría ser aplicada en biorremediación de suelos en zonas de bajas

temperaturas.

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Agradecimientos

Agradecemos a nuestras familias, quienes nos brindaron su apoyo durante el proyecto.De

igual forma, agradecemos el apoyo incondicional, tiempo y dedicación de nuestra

profesora asesora, la Srta. Roxana Nahuelcura.

Cabe destacar la gran ayuda brindada por parte de todo el equipo del laboratorio de

Bioquímica de la Universidad de Chile, en especial a los alumnos tesistas Carla Gallardo,

Daniel Plaza y por supuesto del Dr. José Manuel Pérez Donoso, quienes nos alentaron y

aconsejaron día a día durante nuestra invetigación.

Bibliografía

- INACH, “La Antártica nuestra: una introducción a su conocimiento”, 2006. (pp. 8-

34).

- NEFF J.M., “Policyclic aromatic Hydrocarbons in the aquatic environment: sources,

fates and biological effects” 1a ed., Inglaterra: Essex, 1979. 262 p

- SCHWARTZ E., SCOW K.M., “Repeated inoculation as a strategy for the

remediation of low concentration of phenanthrene in soil”. 2001. (pp. 1-207)

- BERG L., MARTIN D., SOLOMON E., VILLEE C., Procariotae, En “Biología de

Villée” (pp. 473-493), 3ª ed., Interamericana, 1996.

- CASTILLO F., ROLDAN M.D., “Biotecnología Ambiental”, Ed. Tébar, Madrid, 2005.

- CALISTO N., GÓMEZ C., ASTORGA M.S., “Hidrocarburos en suelos Antárticos”,

[versión electrónica]. Boletín Antártico Chileno, Vol. 29 N2, Dic. 2010.

- BARRA R., BAHAMONDE P., QUIROZ R., “Los contaminantes orgánicos

persistentes: Una amenaza global”, [versión electrónica]. Boletín Antártico Chileno,

Vol. 29 N2, Dic. 2010.

- ROJAS C., CALISTO N., GÓMEZ C., ASTORGA M.S., “Variación de la

concentración de hidrocarburos derivados del petróleo en suelo de la base

antártica chilena OHiggins”

- Efe-agencia, (7 Abril, 2011) “Las bacterias antárticas podrían remediar

contaminación con hidrocarburos”, [versión electrónica] Diario Los Tiempos.

Entrevista personal Walter Mac Cormack, Buenos Aires.

- ARROYO M., QUESADA R., et al., (n.d.), “Aplicación de sistemas de

Biorremediación de suelos y aguas contaminadas por hidrocarburos”

[Consulta: 6 de Agosto, 2012]

PROGRAMA DE APOYO PARA LA PARTICIPACIÓN EN LA FAE 2012

FORMULARIO DE POSTULACIÓN

Antecedentes

El Instituto Antártico Chileno (INACH) y la Fuerza Aérea de Chile lo invita a participar en el

proceso de postulación al Programa de Apoyo para la Participación en la FAE 2012, con el

objetivo de obtener financiamiento para el traslado desde su ciudad de origen hasta Punta Arenas

y Puerto Natales (ida y regreso), de ser seleccionado para participar en este evento científico

juvenil antártico, a realizarse entre el 8 y 10 de noviembre. El INACH entregará apoyo para

financiar el traslado vía aérea y/o terrestre, según sea el caso. Este formulario debe adjuntar al

momento de postular on line.

El presente formulario de postulación electrónico considera 2 etapas. La Etapa 1 requiere

que el/la postulante ingrese la información solicitada respecto a sus antecedentes personales y

académicos. La Etapa 2 requiere que el postulante ingrese aquellos antecedentes que permiten

conocer su interés en temas científicos.

CONSIDERACIONES:

1. Infórmese sobre los plazos de postulación en www.inach.cl/fae.

2. Usted deberá adjuntar este formulario a su postulación a la FAE. De lo contrario, no

podrá acceder al financiamiento.

3. Es importante que tenga presente que cualquier error u omisión que presente su

formulario puede ser causa de pérdida del otorgamiento del apoyo, siendo esto de

EXCLUSIVA RESPONSABILIDAD del/de la postulante.

4. Los resultados se darán a conocer en la misma fecha en que se informe sobre los

seleccionados para participar en la FAE 2012.

5. Los antecedentes se publicarán en la página web www.inach.cl/fae.

1

Etapa 1 Antecedentes personales de los alumnos/as

Antecedentes Personales:

RUT 19.289.434-4

Nombre(s) y apellidos Naomi Chantal Estay Casanova

Fecha de Nacimiento (formato dd/mm/aa)

10/12/95

E-mail: Naomi.estay@hotmail.com

Promedio de Notas de enseñanza media al momento de la Postulación (Escala 1 al 7)

Curso III° medio Promedio: 6,7

Antecedentes Personales:

RUT 19.184.209-K

Nombre(s) y apellidos Omayra Belén Toro Salamanca

Fecha de Nacimiento (formato dd/mm/aa)

27 / 7 / 95

E-mail: Omayra.belen.- @live.cl

Promedio de Notas de enseñanza media al momento de la Postulación (Escala 1 al 7)

Curso III° medio Promedio: 6,2

2

Antecedentes Enseñanza Media

Región de Estudios Secundarios

Región de Tarapacá

Región de Antofagasta

Región de Atacama

Región de Coquimbo

Región de Valparaíso

Región de Libertador Bernardo O’Higgins

Región del Maule

Región del Bío Bío

Región de la Araucanía

Región de los Lagos

Región de Aysén

Región de Magallanes y la Antártica Chilena

x Región Metropolitana

Región de los Ríos

Región de Arica y Parinacota

Comuna y ciudad Santiago centro, Santiago

Nombre del Establecimiento

Liceo N° de niñas “Javiera Carrera”

Dependencia

x Municipal

Particular Subvencionado sin Financiamiento Compartido

Particular Subvencionado con Financiamiento Compartido

Particular pagado

Costos referenciales de traslado desde su ciudad de origen a Punta Arenas (Colocar montos totales en pesos, ida y regreso).

$140.000 por persona

Especificar si deben usar más de una vía de transporte (por ejemplo, bus y avión).

Etapa 2: Antecedentes sobre participación en temas científicos

Profesor/a guía:

Nombre completo Roxana Nahuelcura Lobos

Teléfono -

Celular 9-7946941

Correo Electrónico roxananahuelcura @liceo1.cl

Experiencia profesional:

Breve descripción de actividades en materia de divulgación científica:

Participación FAE (2008 – 2009 – 2011) Realización Feria Científica L1 (2009) Participación TUS COMPETENCIAS EN CIENCIAS (2009 - 2010) Participación en Congreso regional EXPLORA CONICYT (2010 – 2011) Participación Programa Radial QUIERO SER CIENTIFICO Universidad de Chile (2011) Participación 2ª academia latinoamericana de ciencias Costa Rica (2012) PROXIMAMENTE TRABAJOS SELECCIONADOS PARA Participación Feria Científica Juvenil MHN 2012 Participación Interescolar UNAB 2012

ANTECEDENTES DEL ALUMNOS/AS Participación en actividades de divulgación y valorización de ciencia y tecnología: (En caso de poseer experiencia en más de una actividad, replique la tabla)

Nombre alumno/a Naomi Estay, Omayra Toro

Nombre evento V Congreso regional de EXPLORA

Tipo de Institución EXPLORA

Región/ Ciudad o Comuna Santiago

Función Desempeñada Exponentes

Fecha Actividad Octubre 2011

Estado de la Actividad -

Duración 2 días

Comentarios Merecedoras del tercer lugar en la V congreso regional de EXPLORA

Reconocimientos y Premios:

1

(En caso de poseer más de un reconocimiento y/o premio, replique la tabla)

Nombre alumno/a Omayra Toro Salamanca

Año 2012

Nombre Youth Ambassadors Program

Tipo de Premio o Reconocimiento Embajadora joven 2012

Institución Embajada de los Estados Unidos / Departament State of USA

Motivo De la participación en el V congreso regional de EXPLORA fue seleccionada para postular a esta beca financiada por el Departamento de Estado de EEUU. Estando en la Universidad de Virginia participando en talleres de liderazgo, oratoria, debate y voluntariado.

El Director (a) del Establecimiento de Educación que suscribe, certifica y expone bajo juramento que los antecedentes proporcionados en este formulario de postulación son fidedignos y corresponden a la realidad. _________________________ Firma y timbre

El Instituto Antártico Chileno se reserva el derecho de solicitar a los postulantes los antecedentes que avalen los hechos que se han consignado en esta postulación.

Por motivos de contingencia nacional el establecimiento se encuentra EN TOMA y nos fue imposible realizar el trámite para la firma y timbre de la directora pero ella se encuentra en conocimiento de los antecedentes puestos en el formulario _______________________________________________________________________________________

Uso interno INACH:

ANTECEDENTES DEL PROYECTO

Promedio evaluación proyecto:

Costos asociados al traslado:

Comentarios: