• Isabel Gómez, del IBt, y el grupo donde labora, han
logrado una toxina modificada que puede terminar con lepidópteros
que podrían ser resistentes a las Cry “naturales”.
El desarrollo ya está patentado y a punto de ser transferido
a una empresa internacional
• Monserrat Bizarro, del IIM, desarrolla el Estudio de las propiedades
fotocatalíticas de películas delgadas de óxidos
metálicos nanoestructurados para su aplicación en el
tratamiento de aguas contaminadas
• María Soledad Funes, del IFC, recordó que en
el pasado remoto las mitocondrias eran una célula independiente,
pero en algún momento de la evolución entraron a otra,
mediante un fenómeno conocido como endosimbiosis
Tienen mucho en común. Son jóvenes
menores de 40 años, científicas, universitarias y ganadoras
de la Beca para las Mujeres en la Ciencia L´Oréal-UNESCO-Academia
Mexicana de Ciencias, 2011.
Se trata de Isabel Gómez Gómez,
Monserrat Bizarro Sordo, y María Soledad Funes Argüello,
de los institutos Biotecnología (IBt), de Investigaciones en
Materiales (IIM), y Fisiología Celular (IFC), respectivamente.
Insecticidas biodegradables
Las toxinas Cry son proteínas que produce
la bacteria Bacillus thuringiensis; su ventaja es que matan
insectos y, aún mejor, “bichos” que casi siempre
son vectores de enfermedades para humanos, como la malaria, o plagas
en bosques y cultivos.
Por tratarse de proteínas se convierten
en un insecticida biodegradable: no se acumulan en el ambiente ni en
los alimentos, y no afectan a otros organismos como los mamíferos
o las plantas; pero es necesario entender su mecanismo de toxicidad
para hacer un mejor uso de ellas. Ésa es la labor de Isabel Gómez
Gómez, del Departamento de Microbiología Molecular del
IBt.
Asomada en los charcos para ver si contenían
“animalitos”, y en la observación de cómo
crecen las plantas, supo desde niña que lo suyo eran las ciencias
naturales. Por ello, cursó la carrera de Ingeniería Ambiental
en el Instituto Politécnico Nacional, donde se interesó
en la biorremediación.
Luego, llegó al IBt para cursar la maestría
y el doctorado, y en el grupo de Mario Soberón y Alejandra Bravo
comenzó a trabajar con los bioinsecticidas. Su primer labor fue
entender por qué las toxinas Cry sólo matan insectos y
no afectan a otros organismos; luego, cuáles son las proteínas
receptoras de las toxinas, presentes en los intestinos de los insectos
susceptibles.
Al terminar una estancia posdoctoral en la
Universidad de Drexel, Filadelfia, EU, regresó a México,
donde el propio Soberón le abrió un espacio como investigadora
asociada. Hoy, como titular, se enfoca a entender los mecanismos de
especificidad de las Cry con sus insectos blanco.
Su meta es seguir con la identificación
de moléculas receptoras y entenderlas para poder efectuar modificaciones,
a fin de aplicarse en campo y tener mejor control de plagas.
La universitaria obtuvo la beca con el proyecto
“Estudio del papel funcional de la aminopeptidasa-N y fosfatasa
alcalina, presentes en el intestino de Manduca sexta, como
receptores de las toxinas Cry1 Bacillus thuringiensis”,
y con ello, espera obtener resultados en un menor plazo.
Aminopeptidasa-N y fosfatasa alcalina son dos
proteínas presentes en el intestino de Manduca sexta
–una oruga de color verde que se come las plantas de tabaco y
tomate–, donde las toxinas Cry se “pegan” para hacer
un “hoyo” y matarla.
Isabel Gómez ya ha obtenido orugas sin
aminopetidasa o fosfatasa alcalina, con la ayuda de la técnica
de silenciamiento de proteínas por ARN de doble cadena, y ha
visto que se vuelven resistentes a la toxina. “Eso señala
la importancia de esas proteínas. Nos dieron la beca para concluir
este proyecto”.
Se trata de la continuación de una labor
que hasta ahora ha tenido resultados alentadores. En el grupo del que
forma parte, ya han logrado obtener una toxina modificada que no depende
de la presencia de otro receptor en los insectos –llamado caderina–,
para ser activa, sino que puede terminar con orugas o lepidópteros
que podrían ser resistentes a las Cry “naturales”.
El desarrollo ya está patentado y a punto de ser transferido
a una empresa internacional.
Con trabajos publicados en el Journal of
Biological Chemistry, Biochemistry, y Science, la joven científica
consideró que la subvención propicia la independencia
de las investigadoras que apenas comienzan su carrera.
Obtenerla es sinónimo de que “estamos
hacemos bien las cosas. Es un orgullo, un reconocimiento importante.
Para mí y mis estudiantes es una motivación. Me siento
más impulsada a ofrecer lo mejor por la Universidad Nacional”,
indicó Isabel Gómez.
Tratamiento de aguas contaminadas
“Ganar esta beca es un reconocimiento
al esfuerzo y empeño que he puesto en mi labor como investigadora.
Esta distinción es, sin duda, una gran motivación para
seguir adelante en mi carrera científica. Representa también
un gran compromiso por desarrollar de manera exitosa mi proyecto y que,
con ello, la sociedad se beneficie con un método de purificación
de agua”.
Así lo dijo Monserrat Bizarro, quien
desarrolla el “Estudio de las propiedades fotocatalíticas
de películas delgadas de óxidos metálicos nanoestructurados
para su aplicación en el tratamiento de aguas contaminadas”.
Egresada de Física de la Facultad de
Ciencias (FC), y del doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales,
del IIM, ingresó al instituto como investigadora asociada C en
octubre del 2007, mediante el Programa de Fortalecimiento Académico
para las Mujeres Universitarias.
En su tesis doctoral estudió el óxido
ternario ZrAlO, para obtener un material con constante dieléctrica
alta, que pudiera emplearse como aislante eléctrico en las estructuras
metal-óxido-semiconductor, base de los circuitos integrados.
Desde entonces, también “me he dedicado a la obtención
de óxidos metálicos en película delgada con la
utilización de la técnica de rocío pirolítico”.
Hija de químicos, desde muy pequeña
tuvo inclinación por la ciencia; en particular, le atraía
saber sobre el Universo y las estrellas. A los siete años recibió
el libro Cosmos, de Carl Sagan, “que probablemente no entendía,
pero me entusiasmaba ver las imágenes”. Más adelante,
tuvo un profesor de Física en la preparatoria, que inclinó
la balanza.
Con 16 artículos científicos
en revistas de circulación internacional en su haber, la joven
investigadora siempre quiso hacer trabajo experimental aplicable. En
esta área, explicó, uno puede combinar ciertos elementos
de la tabla periódica, variar los métodos de síntesis
y jugar con diversos parámetros de la preparación para
mejorar las propiedades de materiales existentes o, incluso, desarrollar
nuevos, con una aplicación específica.
Al explicar el proyecto de la beca, señaló
que muchas reacciones químicas tienen que ser iniciadas por agentes
externos conocidos como catalizadores. La característica de los
fotocatalizadores o materiales fotocatalíticos es que pueden
degradar compuestos orgánicos de manera muy eficiente, con el
uso de luz de longitud de onda adecuada, que generalmente es ultravioleta.
Esta propiedad ha cobrado mucho interés a nivel mundial, porque
se puede emplear para purificar el aire o el agua.
En particular, abundó Bizarro, esta
investigación se enfoca en estudiar la degradación de
colorantes orgánicos utilizados en la industria textil, compuestos
químicos contaminantes y no biodegradables.
Para el tratamiento del agua resulta conveniente
tener un fotocatalizador en forma de película delgada, pues así
se evitan los procesos de separación posteriores y no hay pérdida
del material.
Además, se busca que pueda activarse
con la luz del Sol, para que el proceso sea completamente limpio y amigable
con el ambiente al no requerir fuentes externas de iluminación.
Para lograrlo, anunció, se introducirán impurezas de diferentes
elementos en una matriz de óxido de zinc para modificar sus propiedades,
tanto estructurales como electrónicas, que permitan dar una mejor
respuesta en la fotocatálisis y así purificar el líquido
contaminado con el empleo de luz visible.
Funcionamiento mitocondrial
En la etapa en que María Soledad Funes
cursaba el bachillerato, y aún antes, desde la secundaria, supo
que quería ser bióloga y dedicarse al estudio de las tortugas
marinas, luego de haber visitado un campamento de estos animales en
playas de Michoacán, haber asistido a congresos y realizado trabajos
de educación ambiental.
Pero al llegar a la licenciatura, en la FC,
“descubrí la biología celular. Quedé maravillada
con lo que se puede indagar acerca de las células”; en
el cuarto semestre de la carrera fue recibida en el laboratorio de Diego
González, en el IFC, donde hizo sus “pininos” experimentales.
A partir de entonces, se dedica a estudiar
las mitocondrias, como investigadora del Departamento de Genética
Molecular del IFC, luego de haber cursado el doctorado en Ciencias Biomédicas
en la UNAM, y realizado dos estancias posdoctorales en Alemania: en
las facultades de Medicina y Química de la Universidad de Munich.
Las mitocondrias son el organelo celular que
produce la energía básica; son esenciales para la mayoría
de las células eucariontes, y aunque ya se sabe mucho sobre su
funcionamiento, aún falta por estudiar; “es un campo fascinante”,
consideró.
Al referirse al proyecto “Mecanismos
inexplorados de translocación de proteínas en las membranas
mitocondriales”, presentado para obtener la beca, Funes recordó
que en el pasado remoto las mitocondrias eran una célula independiente,
pero en algún momento de la evolución entraron a otra,
mediante un fenómeno conocido como endosimbiosis.
Originalmente, tenía su propio material
genético y era completamente independiente, pero a lo largo del
tiempo, ese genoma se redujo más y más, hasta que hoy
queda muy poco en ese organelo. El resto del ADN se ha transferido al
genoma del núcleo de la célula.
Actualmente, la mayoría de las proteínas
mitocondriales se codifican en el genoma nuclear; se sintetizan en el
citoplasma por ribosomas citoplásmicos y desde ahí se
“envían” a la mitocondria, donde se “importan”
para llevar a cabo sus funciones.
La joven científica pretende estudiar
algunas proteínas que en lugar de ser sintetizadas por completo
en el citoplasma son producidas por ribosomas que migran a la superficie
de la mitocondria, y ahí realizan su labor, de manera que el
proceso de síntesis y de "importación" se hace
de manera acoplada.
Dentro de la mitocondria se desarrollan muchos
procesos metabólicos, como los que se encargan de producir la
energía, lo que ocurre a través de la fosforilación
oxidativa y la cadena respiratoria. Casi todas las proteínas
codificadas en el genoma mitocondrial se dedican a esos procesos; en
tanto, las que se importan desde el citoplasma son accesorias a ellos,
dedicadas a la formación de centros de hierro-azufre o al plegamiento
de otras.
Nadie, hasta ahora, ha indagado cómo funciona este mecanismo;
se sospecha su existencia porque hay evidencias, pero no se ha explorado
su funcionamiento desde el punto de vista mecánico, ni qué
proteínas involucra o cuáles son los receptores mitocondriales.
Este trabajo de investigación básica
que permite conocer más del funcionamiento celular, en este caso
de Saccharomyces cerevisiae (la levadura de la cerveza), podría
contribuir a estudiar posteriormente otro tipo de células.
Funes, quien ha publicado sus trabajos en revistas
como Science, Nature Structure and Molecular Biology, y Proceedings
of the National Academy of Sciences, consideró que dedicarse
a la ciencia es una labor poco reconocida. “Es difícil
que la gente preste atención a las razones por las cuales la
Universidad debe aumentar el número de científicos para
hacer investigación, ofrecerles equipo, insumos y una presencia
permanente en las redes internacionales”.
Por ello, esta beca es importante, porque “reconoce
la carrera y los propósitos a largo plazo del proyecto, horas
de trabajo, sacrificios personales, y la trayectoria para llegar donde
estás”. En este caso no sólo se premian carreras
consolidadas y a grandes investigadores, sino a quienes inician. “Que
te reconozcan aún si eres ‘chiquito’ está
muy bien, es una especie de aliento al futuro; fortalece simultáneamente
a la comunidad científica y al grupo que labora en el laboratorio”.
--o0o--