IBio y ONG Susténtate firmaron acuerdo de colaboración que busca potenciar el desarrollo sustentable y la divulgación del conocimiento científico

El acuerdo busca promover la cooperación en actividades de difusión y educación, así como el apoyo a las comunidades rurales del país

La primera quincena de octubre 2020, la ONG Susténtate y el Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), firmaron un acuerdo de colaboración, el cual permitirá incentivar y desarrollar actividades colaborativas durante los próximos años.

Juan Pablo Contreras Mallea, Representante legal y Presidente, ONG Susténtate.

La ONG Susténtate La  es una organización no gubernamental, sin fines de lucro, que trabaja para que las comunidades rurales puedan empoderarse en el camino al desarrollo sustentable, contemplando que éste sea perdurable en el tiempo y en base a sus propios intereses.

Son diversas las actividades que Susténtate ha realizado, entre ellas destacan proyectos de educación científica y ambiental, tales como academias de biotecnología agrícola y talleres para estudiantes, los que han estado enfocados en mujeres del mundo rural en escuelas agrícolas.

El Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), por su parte, es un centro de investigación científica con foco en el estudio de plantas y hongos que cuenta con más de 100 investigadores de excelencia. Dentro de sus pilares se encuentra la difusión del conocimiento científico para generar un impacto positivo en la sociedad.

la Dra. Elena Vidal, investigadora de iBio y la representante técnica del Instituto en esta alianza, valoró el acuerdo firmado ya que permitirá continuar con actividades como la Academia de Biotecnología Agrícola, de la cual ya se han hecho dos versiones y donde iBio apoya con la realización de cultivos vegetales in vitro, presentaciones de charlas sobre genómica y difusión de técnicas avanzadas de manipulación genética vegetal.

Finalmente, Pablo Fuentes, Director Ejecutivo (S) de iBio, destacó la importancia de generar este tipo de acuerdos, puesto que permiten la ejecución de iniciativas que van más allá de la investigación científica propiamente tal, lo que acerca la investigación de alto nivel a comunidades que de otra forma no tendrían acceso a ella. Señaló además que formalizar este acuerdo con la ONG Susténtate, permitirá la realización de actividades en el ámbito de la educación, divulgación, y empoderamiento de comunidades, además de otras que podrán irse agregando en el futuro, lo que aporta valor y un sentido concreto al quehacer diario del Instituto.

iBio y Universidad de Los Andes firman acuerdo para difundir “Ciencia en tu casa”, producción audiovisual educativa para niños

Se trata de un ciclo de 10 videos que enseñan a realizar experimentos y que incorporan una explicación a cada uno de ellos, acercando el mundo científico a las niñas y niños de manera entretenida.

Ciencia en tu Casa es una propuesta educativa y de entretención para toda la familia creada y producida por el equipo del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio). La propuesta surge de los complejos momentos provocados por la pandemia, tales como cuarentenas, suspensión de clases presenciales y cierre de áreas verdes y parques, lo que ha afectado a los más pequeños de la casa a lo largo de todo el país.

Los experimentos despertaron el interés de los seguidores de redes sociales, así como de otros investigadores que pusieron en práctica los experimentos, llegando incluso algunos de ellos a superar rápidamente las 200 reproducciones. Con Ciencia en tu Casa los visitantes pueden aprender a hacer cambiar el color de las flores, realizar una lámpara de lava personalizada, jugar con un teléfono químico, e incluso, construir un inflador automático de globos.

La experiencia Ciencia en tu Casa no pasó desapercibida. Tal fue el caso del Dr. José Guzmán Cruzat y del Dr. Luis Silva Irarrázaval, Rector y Vicerrector de Investigación y Postgrado de la Universidad de Los Andes, respectivamente, quienes contactaron al iBio para difundir este proyecto dentro de su comunidad. De esta forma el acuerdo firmado por el Instituto y la casa de estudios superiores tiene por objetivo promover la cooperación en actividades de difusión y educación, tales como Ciencia en tu Casa.

El Dr. Luis Larrondo, director del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), destacó las ventajas del acuerdo firmado en cuanto permitir ampliar el alcance de la iniciativa. También comentó que uno de los puntos notables del ciclo de videos es que fue realizado íntegramente por personas del iBio, con sus hijos, en un contexto muy familiar y ameno, y que terminó impactando a un amplio público, más alla de nuestro círculo inmediato de redes sociales.

“Es fundamental inculcar desde pequeños la importancia de la ciencia, ya que permite interpretar el mundo, y entender las cosas que ocurren a nuestro alrdedor. Hacer ciencia es observar y comprender procesos, tener una mirada crítica de los que nos rodea y, sin duda, en este contexto permite aprender de manera entretenida”, comentó el director del Instituto Milenio.

Ciencia en tu Casa es el resultado de un trabajado colaborativo de la dirección ejecutiva del iBio junto con tres laboratorios del Instituto, y se puede acceder a él a través del sitio  web de iBio https://www.ibio.cl/education-outreach/ciencia-en-tu-casa/ o del canal de YouTube de iBio https://bit.ly/3jg8mjX

El Dr. Luis Larrondo agregó que, tal como sucedió con la Universidad de Los Andes, el material de #CienciaentuCasa está a disposición de todos los interesados, y para acceder a él sólo se debe escribir al correo comunicaciones@ibio.cl, de manera de tener registro y coordinar la entrega de las cápsulas en alta calidad.

Investigadores del Instituto Milenio iBio logran importantes avances en el conocimiento de cómo las plantas usan el nitrógeno en su crecimiento

Científicos logran identificar nuevo mecanismo por el cual el nitrógeno, principal componente de los fertilizantes, aumenta el tamaño de las hojas de las plantas. Identificaron el mecanismo por el cual las plantas logran crecer 4 veces a los 7 días en respuesta a la disponibilidad de nitrato.

El nitrato es un nutriente que puede actuar como una señal potente en las plantas, a tal punto de regular el crecimiento de los brotes después de la germinación. Pese a este conocimiento, hasta antes de esta investigación, muchos aspectos no habían sido explorado, en Arabidopsis thaliana, planta modelo de investigación vegetal, y tampoco en otras especies vegetales.

El Dr. en Genética Molecular y Microbiología e investigador del Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio, Sebastián Moreno, lideró una reciente publicación en la revista Current Biology (descargar aquí el paper) en la cual demostró, junto con el equipo de investigación del Instituto Milenio liderado por el Profesor de la Universidad Católica y Subdirector del iBio Dr. Rodrigo Gutiérrez, que el nitrato de potasio regula el crecimiento normal a través de la modulación del tamaño celular y la endoreplicación. “La endoreplicación es un proceso muy característico de las plantas por el cual aumentan su tamaño celular gracias a la duplicación de su material genético. Moreno y colaboradores, identificador genes responsables del proceso de endoreplicación mediado por nitrógeno. A través del aumento del material genético, las plantas logran crecimientos hasta cuatro veces mayor en plantas con fuentes de nitrato”.

A los siete días de ser expuestas a nitrato de potasio, comprobaron que las plantas crecen cuatro veces más que una planta sin fuente de este elemento. El Dr. Moreno dice que es clave, “ya que nos permitió identificar el momento exacto cuando las plantas logran aumentar su tamaño gracias al nitrógeno ambiental. Esto nos permitirá enfocar futuros trabajos y acortar la ventana de tiempo donde puede ser más relevante aplicar fertilizantes”.

En esta investigación participaron también el Dr. Javier Canales además de las doctoras Lilan Hong, Dana Robinson y Adrienne Roeder (últimos tres son de la Universidad Cornell, Estados Unidos).

Por su parte, el Dr. Javier Canales, dijo que este trabajo añade una nueva dimensión al campo de la investigación del nitrógeno en las plantas “ya que explica cómo estos organismos modifican su crecimiento en función de la disponibilidad de este nutriente en sus primeras etapas del desarrollo. Parte central de los resultados eran difíciles de predecir a priori, y la idea surgió a partir de un análisis de expresión masivo que realizamos durante el desarrollo temprano de Arabidopsis

Otro resultado es que logramos identificar el rol del gen LGO, inhibidor del ciclo celular, que promueve el aumento de material genético por célula y la consecuente expansión celular”, agregó el especialista. “a través de técnicas de microscopía de última generación, logramos identificar qué nitrógeno impacta el tamaño de las plantas exclusivamente a través del proceso de expansión celular, sin la necesidad de dividir sus células” señaló.

Finalmente, los expertos concluyen, “si bien la agricultura siempre ha entendido que el nitrógeno (fertilizantes) aumenta el tamaño de las plantas, este es un trabajo pionero en entender los mecanismos moleculares detrás de este aumento”.

 

 

 

Estudiante logra mutante para un gen de hongo Botrytis cinerea que ayudará al trabajo genético en el famoso “moho gris”

La investigación fue parte del trabajo de título de la nueva Licenciada en Biología, Daniela López Leiva, en la Universidad Andrés Bello

Botrytis cinerea, es un hongo que causa importantes pérdidas económicas en el ámbito agrícola. Este es un hongo patógeno y necrotrófico, lo que quiere decir que mata las células de los cultivos a los que infecta, y es popularmente conocido como moho gris. Para la nueva profesional es un súper hongo, digno de estudiar desde distintos prismas.

Son más de 1.000 las plantas que puede infectar Botrytis cinerea, según la joven investigadora y tesista del Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio: es un importante modelo de estudio para entender las interacciones planta-patógeno, ya que posee una importante capacidad adaptativa y una amplia variabilidad fenotípica, convirtiéndolo en un organismo idóneo para el estudio de la variación de rasgos en hongos filamentosos patógenos del tipo necrótrofos”.

Daniela López, estudió B. cinerea durante seis meses, motivada por su extraordinaria variabilidad y plasticidad genética. Su investigación logró la generación de una mutante insercional para el gen Cas9, lo que significa que la joven investigadora tomó el hongo “silvestre” e insertó un gen de una bacteria (Streptococcus pyogenes), “con características especiales e interesantes que nos pudieran ayudar en la implementación de una nueva técnica para la manipulación de sus genes” explicó.

Fueron seis meses de mucha dedicación y paciencia, relata, “diría que es un pequeño granito de arena en el intento de tratar de desarrollar una forma alternativa, a la manera tradicional de obtención de mutantes.”. Explicó la titulada de la UNAB.

La Licenciada en Biología no ha dejado al hongo de lado, sino que por el contrario, sigue en su investigación, ahora realizando un magíster en Biotecnología y Ciencias de la Vida en la misma casa de estudios, “ahora estamos caracterizando un clon de Botrytis cinerea, al cual le eliminamos un gen de función desconocida y que podría estar involucrado en las estrategias de infección del hongo”, adelantó.

La científica, explica que este hongo no sólo es importante para efectos de su control, sino que, además es tremendamente interesante desde el punto de vista biológico, tanto en la interacción que logra con las plantas, como en su modo de vida, ciclo reproductivo, versatilidad y plasticidad, “ya que puede adaptarse a muchos climas e infectar a diversos hospederos, logrando establecer su infección a pesar de las condiciones adversas a las que se puede ver expuesto, para mí es un súper hongo y aún queda mucho por dilucidar con respecto a las estrategias que usa para infectar”.

Luego de titularse, la nueva profesional agradeció a su esposo Álvaro y a los integrantes del laboratorio de Genética de Hongos, al Centro de Biotecnología Vegetal y al Investigador Asociado del Instituto Milenio de Biología Integrativa Dr. Paulo Canessa por su apoyo como profesor patrocinante.

Científica en la senda de la investigación que busca contribuir al desafío “hambre cero” a nivel global

Es lo que la joven investigadora postdoctoral, Francisca Castillo (32), se ha planteado como propósito de trabajo en el mundo científico. Su preocupación sobre el escenario actual donde 820 millones de personas en el mundo sufren habitualmente hambre, la necesidad de alimentar a más de 10 mil millones de personas para el año 2050  y de cómo el aumento de la temperatura y los eventos extremos como olas de calor asociados al cambio climático, está afectando negativamente la productividad de cultivos, la ha conducido a estudiar cultivos de interés alimentario como los girasoles y el trigo, pero ¿cuál es la historia de una joven investigadora con desafíos tan grandes?

 La Doctora Francisca Castillo nació en Santiago de Chile, pero luego junto a su familia se trasladó a Curacautín, localidad de la región de La Araucanía, donde cursó hasta octavo básico. Terminada esa etapa y para continuar la enseñanza media, viajó a Valdivia, donde estudió hasta cuarto medio, pregrado y postgrado. En toda su formación de enseñanza básica, media, de pregrado y postgrado, reconoce haber sido muy dedicada, estudiosa y destacada, también haber sido cautivada por la bioquímica desde 7° básico, a tal punto de ser su única opción al momento de postular a la universidad.

Siempre me ha gustado estudiar, conocer, aprender, especialmente todo lo que tenga que ver con biología y sus bases moleculares”, dice la Dra. Francisca Castillo, actual investigadora postdoctoral del Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio. “Conocí la carrera de Bioquímica tempranamente gracias a mi hermano 6 años mayor que tenía amigos Bioquímicos y me transmitió en qué consistía esta carrera científica”. Tal como en otras historias de mujeres y ciencia, ella reconoce haber tenido una muy buena profesora de biología en enseñanza media (María Antonieta Vera), la que “me inspiró bastante”, recuerda, y a lo largo de toda su carrera científica siempre ha tenido grandes referentes que la inspiran.

Al terminar su carrera de pregrado de Bioquímica en la Universidad Austral de Chile, continúo su doctorado en la misma casa de estudios, pero en el área de Ciencias Agrarias, algo diferente a lo común en esa carrera profesional, explica, “cuando hice mi práctica profesional (2012) me acerqué al mundo biotecnológico agrario, y visualicé un nicho emergente en el área de la biología molecular de cultivos agrícolas, lo que me gustó por ser un área muy aplicable con impacto social, donde uno puede aportar al conocimiento para asistir el mejoramiento genético de cultivos. El trabajar con cultivos de interés alimentario sin duda me motivó, por esto previo a titularme como Bioquímica me contacté con el Dr. Daniel Calderini, destacado fisiólogo de cultivos, quien estaba dirigiendo investigaciones a nivel fisiológico y molecular realizando experimentos en condiciones reales de campo, investigaciones que tienen el objetivo de impactar y aportar a la mejora en la productividad de cultivos alimentarios”.

 La Dra. Francisca Castillo es una enamorada de la investigación con impacto social y su actual amor es un grano, el trigo, tal como dice “me apasiona el propósito de lograr contribuir a través de la investigación al gran desafío de incrementar en un 50% la productividad de cultivos alimentarios para el año 2050 para suplir la demanda de la población creciente y terminar con la hambruna en el mundo. El trigo constituye un alimento fundamental en la dieta de la población mundial, ya que es uno de los cereales más consumido en el mundo y provee un 20% de las calorías y proteínas diarias. Además, por cada 1°C de aumento por encima de las temperaturas óptimas en etapas clave del desarrollo del cultivo, se generan pérdidas de un 5-6% en la productividad de trigo, por lo que su investigación resulta clave para la seguridad alimentaria global. Por eso se han generado muchísimas herramientas que permiten acelerar la investigación en trigo, por ejemplo la reciente liberación de su genoma, catálogos de expresión de genes, entre otras”, comentó.

En la actualidad, en el Laboratorio de Nutrición y Genómica de Plantas dirigido por el Dr. Javier Canales, la Dra. Francisca Castillo junto a la Dra. Anita Arenas y el Dr. Daniel Calderini, se han planteado el desafío de avanzar en el conocimiento sobre el cultivo de trigo, específicamente sobre los mecanismos que permiten a los cultivos soportar las alzas de temperatura en un contexto de cambio climático. Esto, considerando que los eventos extremos, como las olas de calor, son cada vez más frecuentes y constituyen una seria amenaza a la productividad de cultivos a nivel global. “Necesitamos generar un gran salto en la ganancia genética del rendimiento para trigo y otros cultivos, y esto requiere la identificación de genes subyacentes al rendimiento per se y genes que otorguen resiliencia al estrés abiótico que trae consigo el cambio climático”.

Lo que estamos estudiando en iBio, es caracterizar la funcionalidad de ciertos genes candidatos en el proceso de tolerancia al estrés por calor mediante una estrategia de genómica funcional a través de la inducción de pérdida y ganancia de función utilizando herramientas de edición genética y transgénesis, y explorando la variación que ofrece un panel de líneas de trigo provenientes de CIMMYT con distintos niveles de termotolerancia en campo, con el fin de aportar al conocimiento y lograr en un futuro generar cultivos más resilientes al estrés por calor, es decir, que sean capaces de mantener su productividad en condiciones de estrés por altas temperaturas” explicó la investigadora, quien es Bioquímica, y doctora en Ciencias Agrarias. También destaca lo importante que ha sido la colaboración con investigadores internacionales para el desarrollo de sus investigaciones y del actual proyecto donde el apoyo del Dr. Cristóbal Uauy del John Innes Centre, UK ha sido clave.

Fotografía año 2009.

Antes del trigo, estudió los girasoles o maravilla, que es un cultivo del que se obtiene el 8% de la producción global de aceite para el consumo humano. El resultado de su trabajo doctoral, la llevó a publicar dos artículos: el primero en una prestigiosa revista agronómica Field Crops Research titulado “Does the pre-flowering period determine the potential grain weight of sunflower?” (¿El período  prefloración determina el peso potencial del grano de girasol?) y el segundo en la revista BMC Plant BiologyExpansin genes expression in growing ovaries and grains of sunflower are tissue-specific and associate with final grain weight” (La expresión de genes de expansinas en ovarios y granos en crecimiento de girasol es tejido específica y se asocia con el peso final de los granos), su  profesor patrocinante fue el Dr. Daniel Calderini, Profesor Titular del Instituto de Producción y Sanidad Vegetal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UACh. En el marco del proyecto FONDECYT Nº1141048, los investigadores lograron identificar momentos del desarrollo y proteínas claves en la determinación del rendimiento de cultivos de granos. En paralelo a su investigación doctoral, la Dra. Castillo también participó activamente en un proyecto de colaboración internacional dirigido por el Dr. Calderini y el Dr. Simon McQueenMason (The University of York, UK), cuyo objetivo fue el desarrollo de un trigo transgénico de mayor rendimiento de grano a través de incrementar la expresión de expansinas en grano, esta investigación está en vías de publicarse en una revista de alto impacto.

Otro desafío y amor de la doctora Castillo ha estado marcado por la maternidad. Su principal amor, pasión y dedicación es su hijo, el cual reconoce que es su gran motor del día a día, ya que le entrega energía en momentos difíciles y la lleva a enfrentar desafíos importantes, como por ejemplo, viajar junto a él a una pasantía doctoral en Inglaterra el año 2015, y conseguir que asistiera a un colegio. “Fui mamá adolescente, a los 16 años. Cuando nació mi hijo me convertí en mamá al 100%, he crecido y aprendido muchísimo, él me entrega energía para estar constantemente superándome y optimizar mis tiempos.  Al estudiar una carrera científica tan demandante y ser mamá, me volví más práctica, si tenía solo dos o tres horas para estudiar, debía aprovecharlas al máximo para poder dedicarle el tiempo que merece un hijo y es algo que he mantenido con mi desarrollo profesional, que gracias al apoyo incondicional de mis padres he podido sacar adelante”. Explica, la joven investigadora.

Este 2020 con la pandemia de Covid-19, el distanciamiento social y la ciencia limitada en su normal funcionamiento, la investigadora cuenta que, al inicio, se vio enfrentada a una avalancha de trabajo de escritorio, “uno siempre tiene datos, está participando de alguna publicación, por lo que la pandemia trajo a flote de un momento a otro bastante trabajo de escritorio, pero ha significado un tiempo muy productivo. El lado positivo, es haber podido sentarme a leer, revisar bibliografía, a estar más al día con las investigaciones, incluso han surgido nuevas hipótesis de mi actual proyecto. Esto es algo que me gusta mucho, la investigación es dinámica, nunca es solo laboratorio, hay trabajo en terreno y tiempo de computador, leer y escribir, analizar e interpretar resultados, etc. Debemos continuar con nuestras investigaciones bajo la nueva normalidad y esperemos que pronto se supere esta crisis sanitaria” concluyó.

Con estudio sobre hongos, estrés salino y crecimiento de tomates se tituló Luis Larraín, nuevo Biotecnólogo de la Universidad Mayor y Asistente de Investigación iBio

En el trabajo de titulación se utilizaron hongos que viven en las raíces de plantas del desierto de Atacama para potenciar el desarrollo de tomates en condiciones de tierras salinas en un contexto de cambio climático y desertificación

En el estudio de título se logró demostrar que hongos endófitos de plantas de la familia Solanaceae promueven el crecimiento del tomate y, en condiciones de estrés salino, además promueven el crecimiento de la raíz.

Luís Larraín desarrolló su investigación en el Laboratorio de Genómica y Biología de Sistemas Vegetales (PlantomicsLab) del Centro de Genómica y Bioinformática de la Universidad Mayor, dirigido por la Dra. Elena Vidal, integrante del Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio y directora de PlantomicsLab.

La preocupación por el cambio climático y cómo éste causa desertificación y alteración de los componentes del suelo, específicamente en cuanto a su salinidad, llevó al nuevo Biotecnólogo hasta el desierto de Atacama en la búsqueda de hongos que, asociados con las raíces de plantas, les permiten crecer en condiciones de alta salinidad, con el objetivo de intentar trasladar esta característica a los cultivos de tomates.

El estrés salino afecta a las plantas de distintas maneras. Algunas son capaces de tolerar alta salinidad gracias a su componente genético intrínseco y a la asociación con distintos microorganismos en sus raíces, tales como hongos. “Decidimos trabajar con hongos endófitos, que viven en contacto estrecho con la planta y se han reportado promueven tolerancia a estreses”, explicó Larraín.

Luego de tomar las raíces del desierto y viajar de regreso al laboratorio en Santiago, el nuevo investigador aisló veinte hongos endófitos, de los cuales utilizó diez. Una vez aislados e identificados, se realizaron en ensayos de co-cultivo con tomate, in vitro y en macetero, “lo que hice fue medir la capacidad de los hongos de promover el crecimiento de las plántulas de tomate bajo condiciones de cultivo normales y de estrés salino. Los ensayos de co-cultivo in vitro permitieron determinar que las plántulas tratadas con los hongos aislados evidenciaron aumentos significativos en el crecimiento de raíz respecto a las plantas control no tratadas, bajo condiciones normales y de salinidad”, explicó el Biotecnólogo.

Otro resultado importante es que los ensayos de co-cultivos en maceteros lograron confirmar el fenotipo de promoción del crecimiento en tejido aéreo por parte de los hongos en condiciones normales de crecimiento. De este modo, reportamos que los hongos aislados promueven el crecimiento de la raíz de plántulas de tomate in vitro bajo condiciones normales y de salinidad, lo que los posiciona como candidatos para el desarrollo futuro de un biofertilizante que contribuya a cultivos en zonas áridas y semiáridas”, comentó Luis Larraín.

Es importante destacar que este estudio con hongos de raíces del desierto, y su utilización en el cultivo de tomates pensando en mejorar el cultivo para el contexto de suelos salinos, es la primera vez que se realiza en el laboratorio. Con ello se inicia una línea de investigación que, según Luis, permitirá continuar estudios que incluyan ahora la variable escasez de agua, así como la incorporación de otras plantas a los experimentos.

Estudian termotolerancia del trigo para mejorar los cultivos en un contexto de aumento de temperatura a consecuencia del cambio climático

La primera semana de septiembre, la Dra. Francisca Castillo sembró un ensayo de trigo en la Estación Experimental Agropecuaria Austral, UACh-Valdivia, con distintos niveles de termotolerancia en campo

La Dra. Francisca Castillo, es investigadora postdoctoral del Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio en el Laboratorio de Nutrición y Genómica de Plantas dirigido por el Dr. Javier Canales, y junto a la Dra. Anita Arenas y el Dr. Daniel Calderini, se han planteado el desafío de avanzar en el conocimiento sobre el cultivo de trigo, específicamente sobre los mecanismos que permiten a los cultivos soportar las alzas de temperatura en un contexto de cambio climático. Esto, considerando que los eventos extremos, como las olas de calor, son cada vez más frecuentes y constituyen una seria amenaza a la productividad de cultivos a nivel global.

En ese contexto, la investigadora sembró 14 líneas de trigo la primera semana de septiembre 2020 en la Estación Experimental Agropecuaria Austral, UACh-Valdivia.  Las líneas de trigo provienen del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), y se caracteriza por presentar distintos niveles de termotolerancia en campo, que es la capacidad de un cultivo de mantener su productividad en condiciones de estrés por altas temperaturas.

La colaboración con CIMMYT surgió en el “1st International Wheat Congress” que tuvo lugar en Saskatoon, Canadá durante el mes de julio de 2019, al que la investigadora tuvo la oportunidad de asistir. Aquí pudo detectar la oportunidad de complementar los objetivos planteados en su proyecto mediante la exploración de este valioso recurso genético dado por el panel de líneas desarrolladas por el centro. En este experimento preliminar se evaluará la expresión basal de algunos genes candidatos involucrados en procesos de termotolerancia, y se medirá el rendimiento de cosecha que se realizará a fines de enero 2021. En un próximo ensayo, explica la investigadora, se llevarán a cabo tratamientos de choque térmico para evaluar la respuesta fisiológica/molecular de estas líneas de trigo en nuestro ambiente, lo que permitirá complementar los resultados del proyecto.

La Dra. Francisca Castillo recuerda que el trigo es uno de los cereales más consumido en el mundo, “provee alrededor de un 20% de las calorías diarias, y por cada 1°C de aumento por encima de las temperaturas óptimas en etapas clave del desarrollo del cultivo, se generan pérdidas de un 5-6% en la productividad de trigo, por esto su investigación resulta clave para la seguridad alimentaria global”, comentó.

Lo que estamos estudiando en iBio, es caracterizar la funcionalidad de ciertos genes candidatos en el proceso de termotolerancia mediante una estrategia de genómica funcional a través de la inducción de pérdida y ganancia de función (tanto en trigo como en Arabidopsis thaliana), y explorando la variación que ofrece este panel de líneas de trigo CIMMYT, para aportar al conocimiento y lograr en un futuro obtener cultivos más resilientes al estrés por calor” explicó la investigadora, quien es Bioquímica, y doctora en Ciencias Agrarias.

Dr. César Ramírez se incorpora al iBio como investigador Adjunto

César Ramírez es Biólogo de la Universidad de Chile y Doctor en Ciencias con Mención en Biología Molecular, Celular y Neurociencias de la misma casa de estudio. Lo que más lo motiva como investigador es la libertad creativa y asombro periódico que se experimenta como producto del trabajo científico, y el poder compartir esas experiencias con estudiantes, investigadores e investigadoras.

En la investigación en biofísica e ingeniería de proteínas es donde personalmente he encontrado constantemente esos estímulos. Por ello, mi entusiasmo por incorporarme al iBio yace en la retroalimentación y complementaridad que encontraré con sus miembros en temas como la evolución molecular, la biología sintética y la biología molecular desde nuestras distintas investigaciones y perspectivas” comentó el investigador.

Su línea de investigación está centrada en dos grandes áreas: la ingeniería de proteínas, a través de la combinación de bioinformática, bioquímica y biotecnología; y la biofísica de proteínas, donde desarrolla trabajos en simulación molecular, biología estructural, y espectrometría de masas.

Destacan sus investigaciones en ingeniería de enzimas como nuevos biocatalizadores para la degradación del plástico sintético polietilentereftalato (PET), una grave amenaza ambiental. Por otra parte, busca dilucidar los mecanismos moleculares que permiten los cambios de estructura y función de “proteínas metamórficas”.

César Ramirez se sumó al equipo de iBio y, actualmente desarrolla dos líneas de investigación: la identificación metagenómica y caracterización funcional de nuevas enzimas que degraden PET de manera más eficiente, y la caracterización biofísica, funcional y evolutiva de proteínas metamórficas que controlan el ciclo circadiano y la patogenicidad bacteriana. Además, en abril de este año comenzó a trabajar junto a investigadores e investigadoras del iBio en el desarrollo de kits abiertos de diagnóstico de SARS-CoV-2.

Los desafíos planteados por César para el 2020 son altos. “Para fines de este año esperamos poder publicar 4 artículos de cada una de nuestras líneas de investigación, gracias al arduo trabajo colaborativo de los miembros de nuestro laboratorio. También esperamos finalizar la conversión de nuestro trabajo computacional hacia plataformas en la nube, lo cual nos ha ayudado de sobremanera en la situación sanitaria actual. Y esperamos poder finalizar los kits diagnósticos de SARS-CoV-2 que hemos estado desarrollando”.

Para todos los estudiantes de iBio, César Ramírez dice que siempre hay oportunidades de apoyo y participación en su línea de trabajo, “¡Por supuesto! Actualmente contamos con financiamiento de FONDECYT y de un programa de cooperación internacional ANID-FAPESP, por lo que estamos buscando estudiantes que quieran trabajar en nuestro grupo de investigación. También tenemos un curso de Modelamiento y Simulación Molecular en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Para ello, nos pueden visitar en nuestro sitio web.”

Experimentos simples con su explicación científica publica cada semana el Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio

Se trata de una sección en la que participan miembros del Instituto, quienes junto a sus hijos están enfocados en enseñar y divertir a los más pequeños del hogar, con experimentos y su respectiva explicación.

 ¿Te gustaría cambiar el color de las flores? o ¿construir una lámpara de lava para iluminar tu pieza? Estos son los resultados de dos de los experimentos de “Ciencia en tu Casa”, de un total de 10, que se podrán encontrar en la sección Educación y Outreach de la página web del iBio www.ibio.cl

Ciencia en tu Casa es una propuesta educativa y de entretención para toda la familia del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), que surge de los complejos momentos provocados por la pandemia, tales como las cuarentenas, falta de espacios para entretenerse y las clases virtuales.

Enseñar conceptos básicos de química o biología y a la vez divertir es la consigna de los investigadores de iBio, que han preparado los videos con experimentos de #CienciaentuCasa. La sección contará con 10 capítulos, de los cuales ya se han publicado cuatro. En todos ellos se utilizan productos de fácil acceso, no peligrosos y que se encuentran en todas las casas.

La edad sugerida de los experimentos es para niños y niñas a partir de los 3 años de edad, con supervisión y participación activa de un adulto”, explica Pablo Fuentes, director ejecutivo de iBio y uno de los creadores de la sección. El equipo de #CienciaentuCasa además lo conforman los investigadores/as, Verónica Delgado, Paulo Canessa, Consuelo Olivares, Grace Armijo y los niños/as Lucas Cottet (hijo de Grace Armijo), Mila Fuentes (hija de Pablo Fuentes) y Bernardo Canessa (hijo de Paulo Canessa). Los experimentos se basan en el libro “Ciencia Abierta: convierte tu casa en un laboratorio”, de Benjamín Valderrama.

Pablo Fuentes, comenta que la situación actual es compleja, con las niñas y niños pequeños sin poder ir al colegio o jardín infantil, “por lo que pasan muchas horas en las casas, con el consiguiente aburrimiento que eso les provoca. Además, esta situación es un tremendo desafío para los padres, ya que debemos buscar actividades que los entretengan y también, en lo posible, los eduque. En este contexto es que en el iBio decidimos buscar opciones para tratar de proponer actividades entretenidas y que nos permitieran cumplir con nuestro rol de difundir la ciencia y el conocimiento. Así nace el Ciencia en tu Casa”.

Una consecuencia impensada de esta iniciativa fue que para realizar los videos se formó un equipo compuesto sólo por miembros del iBio, lo que generó una dinámica de trabajo muy positiva, en la que todos estaban motivados por sacar adelante el proyecto, fortaleciendo así el equipo de trabajo. “Esperamos que la gente se entretenga tanto al hacer los experimentos cómo nosotros al realizar el proyecto, y ojalá también sirva para que los niños puedan aprender algunos conceptos de ciencias, pasar tiempo juntos a sus padres y hacer más llevadera la cuarentena” “Lanzaremos 1 capítulo cada semana, y en los próximos enseñaremos, por ejemplo, a cultivar bacterias del cuerpo y casa, cómo hacer un teléfono químico, o realizar arte con leche, entre otras cosas”, comentó Fuentes.

Motivación de tres postdoc de iBio

“El siguiente experimento es para niños mayores de tres años”, es la frase con la que la investigadora Verónica Delgado, inicia cada video, además de recordar el tener cuidado al emplear objetos de vidrio y otros utensilios. Esto es importante mencionarlo, porque dentro de los criterios de selección de los experimentos, la seguridad, replicabilidad y la incorporación de contenidos científicos asociados a cada experiencia, fueron aspectos clave, explica Verónica. Para ella la divulgación es algo que se debería potenciar mucho más en las y los investigadores. “A mí me encanta la divulgación, ya había participado de otras experiencias. En el caso de Ciencia en tu casa, fue justo un buen momento para que los niños que puedan hacer los experimentos y entender un poco más sobre la ciencia”.

Desde la mirada de otra investigadora del iBio, Consuelo Olivares, la realización de los experimentos ha sido una oportunidad en la que el equipo lo ha pasado muy bien haciéndolos, aunque en algunos casos tuvieron que repetirlos varias veces para que les resultara, “yo tengo un hijo pequeño y me doy cuenta que cada vez hay más información sobre temas parecidos, de a poco en Chile la ciencia se toma las pantallas”.

Grace Armijo, investigadora e integrante del equipo de Ciencia en tu Casa, destacó desde el punto de vista de madre, que ha sido un proceso muy enriquecedor, ya que le ha permitido tener otras instancias para compartir con Lucas, su hijo. “Como científica me motiva mucho el hecho de acercar la ciencia a los niños. Motivarlos a estos temas desde pequeños, que entiendan el funcionamiento de las cosas, de los seres vivos, que sean curiosos, que hagan preguntas, que busquen el porqué de las cosas, me parece súper importante, para tener ciudadanos conscientes”.

Finalmente, el investigador Paulo Canessa, académico del Centro de Biotecnología Vegetal, de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Andres Bello (UNAB) e investigador principal del Instituto de Biología Integrativa (iBio), destacó que pese a las complicaciones, la pandemia ha permitido hacer cosas distintas, tal como fue la preparación de Ciencia en tu Casa. Además destacó que han trabajado de manera colaborativa entre tres laboratorios del Instituto y aprovechó la oportunidad de invitar a seguir realizando los próximos experimentos que se darán a conocer la siguientes semanas, por www.ibio.cl en la sección Educación  https://bit.ly/34x6XS9 o en el canal de YouTube de iBio https://bit.ly/3jg8mjX

“En el caso chileno, hay muchas plantas endémicas, tenemos una biodiversidad gigante, pero faltan datos a nivel molecular para poder estudiarlas y conocer sus potenciales”

Dice la Dra. Elena Vidal, quien es actualmente directora del Centro Genómica y Bioinformática de la Universidad Mayor e investigadora principal del Instituto de Biología Integrativa (iBio).

Elena Vidal es una apasionada por la investigación.  A temprana edad, en las visitas al campo de su abuela se preguntaba ¿cómo es que las plantas soportan los cambios de temperatura, la fuerte lluvia y además el sol del verano? Y pasaba largas tardes observando los cultivos de la chacra.

Pero no sólo fueron las visitas al campo y la observación de las plantas lo que la acercó a una carrera científica.  La influencia de sus profesores de biología en el colegio, y el impacto que estaba teniendo en ese entonces el proyecto de secuenciación del genoma humano la hicieron elegir la carrera de Bioquímica en la Pontificia Universidad Católica de Chile al terminar el colegio.

¿Cómo fueron sus inicios en el trabajo de investigación?

– “Desde siempre tuve claro que quería dedicarme a entender cómo funcionan las plantas. Mi primer acercamiento a la investigación en plantas fue durante mi práctica profesional en el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). Fue una experiencia muy motivante.  Recuerdo que entraba a las 8 y media y yo ya estaba esperando desde las 8 de la mañana para poder entrar. Después, en las tardes, era de las últimas en salir del laboratorio. 

Terminada la práctica comencé a hacer la tesis de Bioquímica con la Dra. Loreto Holuigue, quien nos había hecho excelentes y motivadoras clases de bioquímica vegetal. De esta manera conocí a Arabidopsis thaliana, planta modelo de investigación vegetal, la cual sigo utilizando en mi investigación. Luego en el Doctorado seguí trabajando en plantas, pero especializándome en genómica y biología de sistemas de plantas en el laboratorio del Dr. Rodrigo Gutiérrez.

¿Cuál ha sido el mayor reto como investigadora hasta el momento?

– “En cuanto a desafíos como investigadora independiente, diría que ha sido poder hacer un equilibrio entre la maternidad y la investigación, y creo que esto le ocurre a muchas colegas investigadoras. En mi caso, coincidió que terminé mi postnatal y tuve que iniciar mi laboratorio, mi propia línea de investigación. Fue bastante complicado, ya que tenía que dar clases, postular a proyectos y todo eso en un tiempo acotado, porque tenía que volver relativamente temprano a la casa a ver a mi hija.  Ahora mi hija está más grande, pero están siempre los imprevistos cuando se enferma, y bueno, ahora en condiciones de pandemia ha sido todo un desafío tratar de avanzar el trabajo en la casa y en paralelo cumplir tareas de mamá.  

¿Qué está estudiando en la actualidad respecto a las plantas?

– “En el laboratorio nos interesa determinar los mecanismos moleculares por los cuales las plantas responden al ambiente y de qué forma esta respuesta se traduce en cambios morfológicos, como por ejemplo en cambios en el crecimiento de la raíz. En mi FONDECYT, por ejemplo, nos interesa ver qué genes participan en esta respuesta al ambiente durante distintas etapas del desarrollo de la planta, ya que al igual que las personas, las plantas pasan por distintas etapas durante su vida: juvenil, adulta, reproductiva, cada una con requerimientos diferentes de nutrientes, agua, etc.”

Respecto al estudio de otras plantas ¿Qué sabemos de la flora de Chile?

– “En el caso chileno, hay muchas plantas endémicas, tenemos una biodiversidad gigante, pero faltan datos a nivel molecular para poder estudiarlas y conocer sus potenciales, por ejemplo, no existe secuencia de genoma de muchas especies.  Hay sitios con plantas muy interesantes, como en el desierto de Atacama, ya que son plantas que están adaptadas a vivir en condiciones extremas. En este contexto, es importante conocer los componentes genómicos, qué genes las hacen tolerar condiciones, por ejemplo, de alta aridez. Esto tiene especial relevancia en esta crisis hídrica que se vive, de eso se conoce muy poco.

En el Instituto de Biología Integrativa estudian hongos y plantas ¿Por qué es relevante esta relación?

– “Los hongos y las plantas han interactuado desde hace millones de años, y esta interacción es la razón del éxito de la colonización terrestre por las plantas. Aunque los hongos pueden ser conocidos por sus efectos nocivos sobre las plantas, existen también varias especies benéficas para ellas que las ayudan a crecer mejor, a resistir el ataque de patógenos, a adquirir de mejor forma los recursos del suelo. En algunos casos la interacción planta hongo es indispensable para la sobrevida de la planta en condiciones de estrés. Por esto, tratar de conocer los hongos que están interactuando con las plantas y pueden conferirles la capacidad de sobrevivir o responder mejor al ambiente es muy importante, ya que hoy en día tenemos un desafío grande en la agricultura, que es seguir produciendo cultivos para la creciente población mundial, en un contexto de cambio climático. Para lograr tener una mayor productividad de los cultivos, se utiliza una gran cantidad de fertilizantes, lo que trae consigo un gran daño al medio ambiente, con la contaminación de aguas y la producción de gases de efecto invernadero.

 ¿Qué se puede hacer al respecto?

– “Al conocer y hacer estudios de las plantas y hongos que están asociados a la gran biodiversidad de flora chilena podemos, por una parte, ampliar nuestro conocimiento acerca de las especies microbianas presentes en nuestro territorio, y por otra parte darle un posible uso aplicado a este conocimiento. Por ejemplo, podemos identificar hongos o consorcios microbianos asociados a plantas que puedan luego ser transformados en biofertilizantes, lo que sería un rescate de nuestra biodiversidad para uso dentro de la misma producción agrícola del país. La pandemia nos ha dejado en claro que necesitamos poder independizarnos del uso de tecnologías que importamos. Existe la capacidad científica y tecnológica hoy para hacer esto en Chile.

La Dra. Elena Vidal, además de investigación realiza clases que tienen que ver con biología molecular, biotecnología vegetal, genómica y biología de sistemas. “Me gusta hacer clases porque encuentro gratificante poder entregar conocimiento y formar a las nuevas generaciones de científicos”.