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8 estudiantes navarros forman el primer equipo de High School en el encuentro iGEM del MIT de Boston

Foto: Grupo de estudiantes navarros de este proyecto

El trabajo del equipo iGEM Biogalaxy plantea retos terapéuticos y nutricionales de futuros viajes espaciales y para llevarlo a cabo cuenta con la colaboración de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) adscritos al Instituto de Agrobiotecnología (IdAB) de Navarra

Pamplona/Iruña, 22 de octubre de 2018

Los/as integrantes del equipo Navarra GB / Biogalaxy forman el primer equipo del estado que se presenta a iGEM en la categoría de High School. Tienen entre 16-18 años y sus nombres son Maider Manterola Tellería (Colegio Sagrado Corazón), Leire García Mallenco (IES Julio Caro Baroja), Imanol Remón Lasheras (IES Padre Moret-Irubide), Daniel Sáenz Fernández (IES Plaza de la Cruz), Nahia Eza Arruti (Colegio Calasanz), Aitor Rubio Aguerri (IES Navarro Villoslada), Hodei Otegi Gonzalez (Amazabal BHI) y Leyre Zaragüeta Abrisqueta (Liceo Monjardín). Navarra GB / Biogalaxy está tutorizado por Sarah García Hualde, personal técnico de actividades agrarias de IdAB – CSIC. Todos ellos/as viajarán el martes 23 de octubre al MIT de Boston para participar en la Jamboree organizada por iGEM.

La Fundación IGEM es una organización independiente, sin ánimo de lucro, dedicada a la educación y la competencia, el avance de la biología sintética y el desarrollo de una comunidad abierta y de colaboración.

iGEM comenzó en enero de 2003 como un curso de estudio independiente en el MIT (Boston, Estados Unidos), donde los estudiantes desarrollaron dispositivos biológicos para hacer que las células parpadearan. Este curso se convirtió en un concurso de verano con 5 equipos en 2004 y continuó creciendo a 13 equipos en 2005; se amplió a 300 equipos en 2016, llegando a 42 países y con más de 5.000 participantes.

El concurso iGEM ofrece a los estudiantes la oportunidad de superar los límites de la biología sintética al abordar los problemas cotidianos a los que se enfrenta el mundo. Los equipos multidisciplinares trabajan juntos para diseñar, construir, probar y medir un sistema de diseño propio utilizando piezas biológicas intercambiables y técnicas estándar de biología molecular. Cada año, casi 6.000 personas dedican su verano a iGEM y luego se reúnen en el otoño para presentar su trabajo y convivir en el Jamboree anual.

Los iGEMers están construyendo un mundo mejor resolviendo problemas con la ayuda de la biología sintética. El concurso iGEM inspira a casi 6.000 estudiantes cada año a trabajar en equipos para abordar desafíos únicos en sus comunidades locales. Los equipos resuelven problemas del mundo real y en la página web www.igem.org se pueden consultar todos los proyectos iGEM. Así mismo, iGEM establece el estándar en biología sintética con partes estandarizadas y ofrece tecnología de código abierto, además de 20.000 partes genéticas estandarizadas.

Los logros del equipo se celebran en la Jamboree anual en la que se muestran los proyectos de los equipos participantes de todo el mundo y se otorgan medallas, premios y el gran premio, los trofeos de BioBrick.

El equipo navarro ha trabajado mucho durante los últimos meses y viaja al otro lado del charco lleno de ilusión. Espera que su proyecto tenga una buena acogida y aprovechará al máximo la estancia en Boston para aprender y regresar con nuevas ideas.

Biogalaxy: Crónica del proyecto contada por los/as estudiantes

“Durante los dos meses de verano hemos estado trabajando en un laboratorio del Instituto de Agrobiotecnología bajo la supervisión de los Dres. Francisco Muñoz, Edurne Baroja y Javier Pozueta, todos ellos investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Durante este tiempo, hemos conseguido crear plantas modificadas genéticamente capaces de producir proteínas. Además, hemos desarrollado un procedimiento para purificar dichas proteínas de manera sencilla, rápida, económica y sin la necesidad de utilizar maquinaria compleja. Paralelamente, hemos utilizado un hongo llamado Alternaria alternata, que lo que hacía era que las plantas crecieran más rápido y produjeran más almidón.

En la primera línea experimental, nos hemos valido de la tecnología GoldenBraid, un método de síntesis de unidades transcripcionales, genes, que nos ha permitido crear moléculas de ADN (plásmidos) con las características que nosotros deseábamos, para posteriormente transferírselas a las plantas. Tras construir el plásmido a partir de unas piezas llamadas biobricks, lo introdujimos en bacterias E. coli, mediante electroporación, que consiste en insertar el plásmido dentro de la bacteria por un choque eléctrico. Después comprobamos que todas las partes y modificaciones que le habíamos hecho eran correctas, gracias a otra técnica llamada electroforesis. Finalmente pasamos nuestro plásmido a bacterias Agrobacterium tumefaciens para infiltrarlas en nuestras plantas de Nicotiana benthamiana.

Estas bacterias son capaces de transferir la información del plásmido al ADN de la planta, haciendo que esta produzca nuestra proteína. En nuestro proyecto hemos diseñado un sistema para producir proteínas de interés unidas a una proteína de las plantas que tiene la capacidad de unirse a los gránulos de almidón. Esta característica nos permite utilizar un método de purificación muy sencillo, donde logramos extraer todo el almidón de las hojas de la planta con procesos muy sencillos. Posteriormente, podemos liberar la proteína de interés gracias a una simple reacción, y obtener una proteína muy pura, lo que hace que el proceso de síntesis de proteínas sintéticas sea más económico, rápido y sencillo que el método tradicional. Gracias a este método, extrajimos de un kilogramo de peso fresco de hojas 0.5 miligramos de proteína de interés casi pura.

Un problema de nuestro método es que la hoja, el órgano de la planta del que hemos extraído nuestra proteína, posee una cantidad muy baja de almidón comparada con otras partes, como los tubérculos o semillas. Esto hace que nuestra planta produzca poca proteína de interés. Por ello, en la segunda parte de nuestro proyecto utilizamos el hongo Alternaria alternata. Crecimos plantas de Arabidopsis thaliana en presencia del hongo y comparamos su crecimiento y cantidad de almidón con la de plantas de la misma especie sin la presencia del hongo. Los volátiles emitidos por este hongo hacen que las plantas crezcan más rápido y produzcan más almidón, llegando a conseguir que las hojas posean tanto almidón como tubérculos. Por lo tanto, si conseguimos disparar la producción de almidón podremos incrementar la cantidad obtenida de proteína de interés entre 10 y 12 veces

Gracias a nuestro método, hemos conseguido transformar plantas para que produzcan proteínas de interés, como vacunas o medicamentos. Además, hemos desarrollado un método de purificación rápido, económico y sencillo y, por último, hemos conseguido aumentar el crecimiento de nuestras plantas y la producción de nuestra proteína gracias a los compuestos volátiles de los hongos”.

Navarra BG ha desarrollado su proyecto en las instalaciones del CSIC-IdAB durante el verano y en Planetario de Pamplona durante los meses de septiembre y octubre.

 

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