{"id":100171,"date":"2012-10-24T12:32:54","date_gmt":"2012-10-24T14:32:54","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=100171"},"modified":"2015-12-30T12:41:06","modified_gmt":"2015-12-30T14:41:06","slug":"entre-az%c3%bacares-y-genes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/entre-az%c3%bacares-y-genes\/","title":{"rendered":"Entre az\u00facares y genes"},"content":{"rendered":"<div id=\"attachment_36224\" style=\"max-width: 271px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-36224  \" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-31.jpg\" alt=\"\" width=\"261\" height=\"538\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-31.jpg 290w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-31-120x247.jpg 120w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-31-250x516.jpg 250w\" sizes=\"auto, (max-width: 261px) 100vw, 261px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">L\u00c9O RAMOS<\/span>Pl\u00e1ntulas de ca\u00f1a de az\u00facar transg\u00e9nica en el Instituto de Qu\u00edmica de la USP<span class=\"media-credits\">L\u00c9O RAMOS<\/span><\/p><\/div>\n<p>Los ancianos dir\u00edan que a la ca\u00f1a de az\u00facar se la est\u00e1 poniendo del rev\u00e9s, dado el volumen de estudios gen\u00e9ticos, fisiol\u00f3gicos y agron\u00f3micos a los que se la est\u00e1 sometiendo durante los \u00faltimos a\u00f1os. Lo que se desea es conocer con mayor profundidad a la planta y sus peculiaridades, con la intenci\u00f3n de elevar la productividad de esta gram\u00ednea que lleg\u00f3 a Brasil de la mano de los portugueses precisamente en el siglo XVI. El objetivo final es producir m\u00e1s etanol por hect\u00e1rea de tierra. Para ello tambi\u00e9n sirven las investigaciones para adaptar mejor la ca\u00f1a a la denominada segunda generaci\u00f3n de producci\u00f3n de alcohol, cuando las enzimas aprovechar\u00e1n los az\u00facares que se recuperen del bagazo de ca\u00f1a para la formaci\u00f3n de una especie de sopa y as\u00ed producir un mayor volumen de biocombustible. De este modo, investigadores pertenecientes a varias instituciones brasile\u00f1as tienen la mira puesta tanto en la investigaci\u00f3n b\u00e1sica como m\u00e1s adelante, en el futuro del proceso industrial de producci\u00f3n de etanol. El avance del conocimiento cient\u00edfico comenz\u00f3 en 1999 con el lanzamiento del Genoma Ca\u00f1a, financiado por la FAPESP, y el \u00faltimo resultado de las investigaciones confirma que el culmo o tallo y las hojas de la ca\u00f1a poseen m\u00e1s az\u00facares \u2012las sustancias primordiales para la elaboraci\u00f3n del etanol\u2012 en su parte compuesta por hemicelulosa que en la de celulosa; un conocimiento que futuramente puede modificar el rumbo de la producci\u00f3n de etanol de segunda generaci\u00f3n.<\/p>\n<p>\u201cRealizamos estudios de las paredes celulares, tanto del tallo como de las hojas de la ca\u00f1a, que revelaron la presencia de alrededor de un 30% de az\u00facares en la celulosa y un 50% en la hemicelulosa, adem\u00e1s de un 10% de pectinas. La tecnolog\u00eda que se est\u00e1 desarrollando ahora para el futuro etanol de segunda generaci\u00f3n, se basa tan s\u00f3lo en la celulosa, mientras que los pol\u00edmeros de az\u00facares de la hemicelulosa, que contienen az\u00facares complejos tales como el arabinoxilano, betaglucano y xiloglucano, son desechados, adem\u00e1s de las pectinas, que en conjunto, representan un 70% de los az\u00facares de las paredes celulares de la ca\u00f1a\u201d, dice Marcos Buckeridge, docente del Instituto de Biociencias de la Universidad de S\u00e3o Paulo y coordinador del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (INCT) del Bioetanol, que agrupa a 31 laboratorios en cinco estados brasile\u00f1os. En las paredes celulares de la ca\u00f1a, la hemicelulosa y la pectina, localizada entre las microfibrillas, que son conglomerados de mol\u00e9culas de celulosa, poseen muchos az\u00facares compuestos por cinco carbonos y por eso no son apetecibles para las levaduras (<em>Saccharomyces cerevisiae<\/em>) utilizadas para la fermentaci\u00f3n del jugo de ca\u00f1a. \u00c9stas est\u00e1n acostumbradas a la sacarosa, formada por glucosa y fructosa, que se encuentra en el jugo de ca\u00f1a, o incluso en la glucosa de la celulosa y de algunas de las hemicelulosas, que poseen seis carbonos.<\/p>\n<p>El futuro aprovechamiento, por medio de la hidr\u00f3lisis de las pentosas del bagazo, que son los az\u00facares con cinco carbonos, puede conducir a un aumento en el etanol estimado de al menos otros 5 mil millones de litros para la producci\u00f3n brasile\u00f1a (<em>l<a href=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/2012\/02\/26\/biorrefinarias-do-futuro-2-2\/?\" target=\"_blank\">ea en <\/a><\/em><a href=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/2012\/02\/26\/biorrefinarias-do-futuro-2-2\/?\" target=\"_blank\">Pesquisa FAPESP<em>, edici\u00f3n n\u00ba 192<\/em><\/a>), que actualmente es de unos 25 mil millones de litros. La utilizaci\u00f3n de las pentosas tambi\u00e9n podr\u00eda ocurrir mediante su uso en aplicaciones biotecnol\u00f3gicas, en alimentos y en medicamentos, agreg\u00e1ndole as\u00ed valor comercial al bagazo. En los procesos de segunda generaci\u00f3n, las enzimas forman un l\u00edquido que tambi\u00e9n les sirve como alimento a las mismas levaduras. \u201cHay intentos para producir linajes de <em>Saccharomyces<\/em>, incluso en el Laboratorio Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda del Bioetanol (CTBE), y en otras instituciones y empresas de Brasil y del exterior, que sean capaces de aprovechar los az\u00facares con cinco carbonos. En Inglaterra y en Suecia ya se ha logrado demostrar que eso es posible, aunque todo lo que se ha hecho fue en un laboratorio esterilizado. Con todo, esto a\u00fan no resulta suficiente para los ingenios brasile\u00f1os. Es necesario que las levaduras tengan fortaleza, para sobrevivir en presencia de otros microorganismos, tales como las bacterias, que existen en un ambiente sin esterilizaci\u00f3n\u201d, dice Buckeridge, quien tambi\u00e9n es director cient\u00edfico del CTBE, ubicado en Campinas, S\u00e3o Paulo.<\/p>\n<p>Incluso en los experimentos relacionados con la etapa m\u00e1s avanzada, que es la hidr\u00f3lisis de la celulosa, a\u00fan subsisten muchas dudas. \u201cExiste un conocimiento cabal del proceso de previo al tratamiento, pero todav\u00eda hay que investigar las distintas opciones para realizar la hidr\u00f3lisis de una forma en que la industria pueda aprovecharla r\u00e1pidamente y de modo econ\u00f3mico y sostenible\u201d, dice el profesor Rubens Maciel Filho, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), uno de los coordinadores del Programa FAPESP de Investigaci\u00f3n en Bioenerg\u00eda (Bioen), en el cual el INCT Bioetanol tambi\u00e9n participa. \u201cHay que evaluarlo en cuanto a sus aspectos tecnoecon\u00f3micos y de sostenibilidad, en este caso, mediante el an\u00e1lisis del consumo de agua y del uso de productos qu\u00edmicos en el proceso de hidr\u00f3lisis\u201d, dice Maciel Filho.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_2001.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium wp-image-112514\" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_2001-300x151.jpg\" alt=\"086-091_Etanol_200\" width=\"300\" height=\"151\" \/><span class=\"media-credits-inline\">Alexandre Affonso<\/span><\/a>\u201cActualmente, en los experimentos para la segunda generaci\u00f3n, el bagazo, luego de descart\u00e1rselo tras la primera generaci\u00f3n, cuando se extrae el jugo de la ca\u00f1a para fabricar etanol, pasa por un proceso de ruptura de las paredes celulares para la obtenci\u00f3n de la celulosa que se encuentra dentro de la hemicelulosa y de la lignina, un pol\u00edmero que no posee az\u00facar\u201d, dice Buckeridge. Esa ruptura se produce actualmente con vapor en alta presi\u00f3n: as\u00ed la pared celular del bagazo se afloja y la separaci\u00f3n de los componentes se realiza mediante solventes, \u00e1cidos y enzimas. \u201cSe trata de utilizar la fuerza. Se realiza un esfuerzo para separar todo lo que est\u00e1 mezclado con la celulosa\u201d, dice el profesor de la USP. \u201cNuestra idea es comenzar con el proceso de hidr\u00f3lisis en campo. Producir una variedad de ca\u00f1a m\u00e1s adecuada a la segunda generaci\u00f3n, que facilite la hidr\u00f3lisis y ya no se necesite lavar el bagazo, con lo cual se desperdicia mucho del az\u00facar del material\u201d.<\/p>\n<p>En un art\u00edculo que se publicar\u00e1 en la revista <em>BioEnergy Research<\/em>, \u00e9l y otros dos investigadores de su grupo en la USP, junto a dos investigadores del Centro de Carbohidratos Complejos de la Universidad de Georgia, en Estados Unidos, m\u00e1s all\u00e1 de exponer la investigaci\u00f3n que identifica las fracciones de cada pol\u00edmero del az\u00facar en la ca\u00f1a, realizan observaciones sobre la complejidad de la pared celular y la dificultad para encontrar claves qu\u00edmicas o un c\u00f3digo que pueda sacar mayor provecho de la red de polisac\u00e1ridos. Ellos tambi\u00e9n consideran que el resultado de la composici\u00f3n de az\u00facares en la ca\u00f1a puede conducir a una modificaci\u00f3n en el proceso de segunda generaci\u00f3n. Bas\u00e1ndose en datos actuales, Buckeridge imagina, como una soluci\u00f3n posible para el futuro, que lo mejor ser\u00eda que la ca\u00f1a se utilice entera en el proceso de hidr\u00f3lisis luego de extraerse el jugo para la primera generaci\u00f3n.<\/p>\n<p>\u201cLa biolog\u00eda de las paredes celulares constituye la esencia de esos avances y resulta fundamental para lograr progresos tecnol\u00f3gicos en el \u00e1rea de los biocombustibles sostenibles y biomateriales\u201d, dice el profesor Leonardo G\u00f3mez, del Departamento de Biolog\u00eda de la Universidad de York, Inglaterra. G\u00f3mez, que es argentino, visit\u00f3 Brasil en 2010 para conocer el CTBE. \u201cSeg\u00fan la opini\u00f3n de muchos expertos, el desarrollo de biocombustibles de segunda generaci\u00f3n se ve favorecido por la presencia de una industria afianzada de primera generaci\u00f3n. De tal modo, Brasil se presenta como el mejor \u00e1mbito para que eso suceda. Aunque tan s\u00f3lo potencialmente, puesto que alguien debe asumir el riesgo de invertir en el \u00e1rea a escala industrial\u201d, dice G\u00f3mez.<\/p>\n<p>En la pr\u00e1ctica, para poder avanzar en el proceso de obtenci\u00f3n de etanol de segunda generaci\u00f3n, Buckeridge destaca un tratamiento fisiol\u00f3gico previo que deja a la planta m\u00e1s maleable y potencialmente m\u00e1s adecuada para su procesamiento mediante la hidr\u00f3lisis. \u201cSe trata de una sustancia que, al aplicarse en las plantaciones cuando las plantas todav\u00eda son peque\u00f1as, inhibe una enzima en la ca\u00f1a que generar\u00eda fenilpropanoides, que son los precursores de la lignina, la sustancia que une los az\u00facares a la pared celular y confiere resistencia mec\u00e1nica a la planta. Todav\u00eda no sabemos con certeza lo que sucede, pero mediante este compuesto ha sido posible aumentar en un 30% el procesado de los xilanos, que abarcan a un 50% de las hemicelulosas\u201d, dice Buckeridge. El uso de esta sustancia compuesta por \u00e1cido piperon\u00edlico en la ca\u00f1a cuenta con una patente depositada por Buckeridge en el Instituto Nacional de la Propiedad Intelectual (INPI), juntamente con su ex posdoctorando Wanderley dos Santos, quien actualmente, como profesor en la Universidad Federal de Paran\u00e1 (UFPR), prueba en campo el producto. \u201cTodav\u00eda debemos perfeccionarlo e intentar abaratar su costo\u201d, dice Buckeridge.<\/p>\n<div id=\"attachment_36230\" style=\"max-width: 300px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-36230 \" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-51.jpg\" alt=\"\" width=\"290\" height=\"288\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-51.jpg 290w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-51-120x119.jpg 120w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-51-250x248.jpg 250w\" sizes=\"auto, (max-width: 290px) 100vw, 290px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">INCT-BIOETANOL<\/span>Im\u00e1genes microsc\u00f3picas para el an\u00e1lisis de las hojas de la ca\u00f1a (<em>en la columna de la izquierda<\/em>) y del tallo (<em>a la derecha<\/em>). Fluorescencia aplicada en las c\u00e9lulas (banda central) y la presencia de lignina (<em>en rojo, en la banda inferior<\/em>), donde tambi\u00e9n pueden detectarse varias c\u00e9lulas intactas, con formato circular, y repletas de jugo<span class=\"media-credits\">INCT-BIOETANOL<\/span><\/p><\/div>\n<p>Otra soluci\u00f3n para la segunda generaci\u00f3n se est\u00e1 elaborando en el seno del Bioen, donde 13 grupos de investigadores colaboran para desarrollar una superca\u00f1a, una o m\u00e1s variedades agron\u00f3micas y gen\u00e9ticas con caracter\u00edsticas de alta calidad, tanto para la primera como para la segunda generaci\u00f3n. Una de esas caracter\u00edsticas consiste en que cuente con una mayor capacidad para realizar fotos\u00edntesis. Los investigadores han identificado al menos cuatro genes responsables de captar la luz solar. Estos genes podr\u00edan relacionarse con el aumento en la tasa de crecimiento de la cantidad de c\u00e9lulas con el consiguiente incremento en la producci\u00f3n de sacarosa. La configuraci\u00f3n de plantas transg\u00e9nicas se encuentra entre las herramientas biotecnol\u00f3gicas destinadas a la producci\u00f3n de esa superca\u00f1a. Lo transg\u00e9nico, en tal caso, no estar\u00eda dado solamente por la inserci\u00f3n de genes externos a la planta, sino tambi\u00e9n por la activaci\u00f3n o inhibici\u00f3n de los genes de la propia ca\u00f1a. \u201cTambi\u00e9n podr\u00edamos elaborar plantas con paredes celulares m\u00e1s adecuadas para la segunda generaci\u00f3n\u201d, dice Buckeridge. \u201cPuede parecer futurista pensar as\u00ed, pero el Bioen cuenta con genes relativos a la pared celular transformada, con los que planeamos elaborar la \u2018ca\u00f1a papaya\u2019, por ejemplo\u201d. Esa ca\u00f1a del futuro tendr\u00eda algunas caracter\u00edsticas similares a la papaya, que es m\u00e1s dulce y blanda luego de su maduraci\u00f3n y cosecha.<\/p>\n<p>\u201cHemos identificado 380 genes ligados a la sacarosa y m\u00e1s de mil relacionados con la resistencia a la sequ\u00eda\u201d, dice la profesora Glaucia Mendes Souza, del Instituto de Qu\u00edmica (IQ) de la USP, quien junto con la profesora Marie Anne van Sluys, del Instituto de Biociencias de la USP, dirige la investigaci\u00f3n gen\u00f3mica de la ca\u00f1a de az\u00facar en el \u00e1mbito del Bioen y cuenta con la participaci\u00f3n del profesor Marcelo Menossi, del Instituto de Biolog\u00eda de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp). 250 de esos genes ya est\u00e1n siendo testeados en pl\u00e1ntulas de ca\u00f1a dispuestas en tubos de ensayo, cubetas y macetas en el IQ de la USP o en viveros de la Escuela de Agricultura Luiz de Queiroz, de la USP, en Piracicaba, en experimentos que coordina la profesora Helaine Carrer, quien analiza la expresi\u00f3n de los genes. Tambi\u00e9n se prueba la expresi\u00f3n de genes de ca\u00f1a en tabaco, una planta m\u00e1s f\u00e1cil de manipular en laboratorio y que sirve como modelo para este tipo de experimento. Dos genes de la ca\u00f1a relacionados con la resistencia a la sequ\u00eda ya fueron expresados en el tabaco y su utilizaci\u00f3n deriv\u00f3 en una patente depositada en el INPI.<\/p>\n<p>Para modificar una planta con genes de inter\u00e9s se necesitan promotores, que son herramientas biotecnol\u00f3gicas bajo la forma de secuencias de ADN donde el gen se expresa. Es en esas mol\u00e9culas que los investigadores modular\u00e1n la superexpresi\u00f3n o silenciar\u00e1n genes. \u201cEste a\u00f1o depositamos una patente sobre 10 promotores de la ca\u00f1a que permitir\u00e1n la expresi\u00f3n de los genes en forma diferente\u201d, dice Mendes Souza. En relaci\u00f3n con las paredes celulares de la ca\u00f1a, ella dice que ya desarroll\u00f3 plantas con genes silenciados que estaban relacionados con la producci\u00f3n de lignina. \u201cLa lignina obstruye la ejecuci\u00f3n de la segunda generaci\u00f3n pues dificulta la extracci\u00f3n de los polisac\u00e1ridos, pero cuando impedimos su producci\u00f3n, se detect\u00f3 en algunos experimentos, un debilitamiento que provoc\u00f3 la ca\u00edda de la planta hacia los costados. Tenemos que encontrar variedades en que podamos experimentar un t\u00e9rmino medio, disminuyendo la producci\u00f3n de lignina, pero manteniendo la planta en pie\u201d, explica Mendes Souza.<\/p>\n<div id=\"attachment_36233\" style=\"max-width: 300px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-36233 \" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-61.jpg\" alt=\"\" width=\"290\" height=\"270\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-61.jpg 290w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-61-120x112.jpg 120w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/086-091_Etanol_200-61-250x233.jpg 250w\" sizes=\"auto, (max-width: 290px) 100vw, 290px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">L\u00c9O RAMOS<\/span>Pl\u00e1ntulas transg\u00e9nicas: herramientas biotecnol\u00f3gicas que comprenden estrategias para silenciar o activar genes de la propia ca\u00f1a de az\u00facar<span class=\"media-credits\">L\u00c9O RAMOS<\/span><\/p><\/div>\n<p>En el otro extremo de la investigaci\u00f3n acad\u00e9mica relativa a la hidr\u00f3lisis, se encuentran los estudios destinados a obtener enzimas cada vez m\u00e1s eficientes para romper las paredes celulares de la ca\u00f1a, extraer los az\u00facares y preparar el material para la producci\u00f3n de etanol. Pero, \u00bfqu\u00e9 enzimas utilizar para procesar los diferentes polisac\u00e1ridos presentes en la pared celular de la planta? Algunas enzimas que se utilizan en la industria alimenticia, por ejemplo, se est\u00e1n probando para la ca\u00f1a, pero \u00e9stas no lo resuelven todo. \u201cEstas enzimas industriales son producidas principalmente por hongos\u201d, dice el profesor Richard Ward, del Departamento de Qu\u00edmic, de la Facultad de Filosof\u00eda, Ciencias y Letras de Ribeir\u00e3o Preto, de la USP, y del CTBE, quien ya logr\u00f3 configurar dos enzimas multifuncionales que act\u00faan sobre las hemicelulosas. Estas enzimas, a las que se denomin\u00f3 quim\u00e9ricas, son producidas por bacterias.<\/p>\n<p>\u201cSabemos que la celulosa es un componente m\u00e1s esquivo a la hora de extraerlo que los otros polisac\u00e1ridos presentes en la pared celular de la ca\u00f1a, y nuestro reto consiste en crear enzimas que destruyan y degraden, de manera programada, a los otros componentes, que tambi\u00e9n son fuentes importantes de az\u00facar, hasta llegar a la celulosa\u201d, explica Ward. \u201cResulta importante desarrollar las enzimas m\u00e1s adecuadas para cada polisac\u00e1rido. Pero todav\u00eda parece dif\u00edcil encontrar enzimas adecuadas y con bajo costo. Actualmente se las comercializa por decenas de d\u00f3lares el kilogramo. Puede parecer barato, pero debemos pensar en un procesamiento en centrales de centenares o hasta miles de toneladas de material lignocelul\u00f3sico al d\u00eda\u201d. Ward dice que el objetivo consiste en elaborar enzimas quim\u00e9ricas, donde cada una ataque a m\u00e1s de un pol\u00edmero del bagazo de ca\u00f1a. \u201cEsto resulta importante principalmente para las hemicelulosas, que poseen un conjunto heterog\u00e9neo de polisac\u00e1ridos\u201d.<\/p>\n<p>Tambi\u00e9n surgen investigaciones en relaci\u00f3n con las enzimas a las que se podr\u00eda caracterizar como ins\u00f3litas, aunque basadas en la m\u00e1s pura observaci\u00f3n de la naturaleza. En la b\u00fasqueda de enzimas que disuelvan la celulosa y el material lignocelul\u00f3sico, tal como el bagazo, el profesor Ednildo Machado, del Instituto de Biof\u00edsica, de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), estudia la composici\u00f3n enzim\u00e1tica del sistema digestivo de dos cucarachas, la <em>Periplaneta americana<\/em>, com\u00fan en las grandes ciudades, y la <em>Nauphoeta cinerea<\/em>, criada para servir de alimento a animales en cautiverio, tales como lagartos y otros reptiles. \u201cEn experimentos de laboratorio llegu\u00e9 a suministrar tan s\u00f3lo bagazo de ca\u00f1a a las cucarachas y \u00e9stas se alimentaron con \u00e9l, o sea, lograron digerir las paredes celulares de ese material para sobrevivir de manera muy exitosa\u201d, dice Machado. Al constatar eso, comenz\u00f3 a pensar en las posibles enzimas del aparato digestivo de esos insectos que pueden ser \u00fatiles para la producci\u00f3n de etanol de segunda generaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Machado fue presentado a Buckeridge en ocasi\u00f3n del Congreso Brasile\u00f1o de Bioqu\u00edmica en 2010, y a partir de all\u00ed comenzaron a trabajar junto. \u00c9l visit\u00f3 el CTBE y realizaron varios experimentos. \u201cLogramos detectar algunas enzimas producidas por bacterias en el interior del sistema digestivo de las cucarachas. No sabemos todav\u00eda si esas bacterias ya estaban all\u00ed o si el insecto las extrajo del material, en ese caso, del bagazo\u201d. Las cucarachas tambi\u00e9n pueden producir las enzimas por medio de hongos y protozoarios, y poseen gran facilidad para alimentarse con una amplia gama de residuos, m\u00e1s all\u00e1 de que se adaptan f\u00e1cilmente a esa diversidad. \u201cEsta caracter\u00edstica nos permiti\u00f3 identificar una serie de enzimas en los insectos, que resultan excelentes para diversos procesos tecnol\u00f3gicos\u201d, dice Machado. El pr\u00f3ximo paso consistir\u00e1 en identificar con exactitud cu\u00e1les son los microorganismos que producen las enzimas. Para ello se necesita secuenciar todos los ADN presentes en el intestino de la cucaracha, mediante un proceso denominado metagen\u00f3mica, que permite detectar qu\u00e9 especies y qu\u00e9 genes est\u00e1n involucrados en la producci\u00f3n de enzimas especializadas en la divisi\u00f3n de la celulosa y la hemicelulosa del bagazo de ca\u00f1a. Mediante la identificaci\u00f3n de los genes, es posible clonarlos en bacterias tales como la <em>Escherichia coli,<\/em> y as\u00ed posibilitar la producci\u00f3n de dichas enzimas en escala industrial. Este proceso es el que est\u00e1 comenzando a utilizar el profesor Ward para producir en laboratorio las enzimas destinadas a degradar la pared celular de la ca\u00f1a.<\/p>\n<p>De esta manera se incrementa el arsenal de herramientas que podr\u00edan colaborar, dentro de algunos a\u00f1os, para que la ca\u00f1a de az\u00facar produzca mayor cantidad de etanol. \u201cDurante los \u00faltimos 10 a\u00f1os se ha producido un aumento exponencial de la investigaci\u00f3n y la inversi\u00f3n en tecnolog\u00eda destinada a la utilizaci\u00f3n de la biomasa como un sustituto renovable y sostenible del petr\u00f3leo\u201d, dice G\u00f3mez, de la Universidad de York. \u201cLa investigaci\u00f3n actual en el \u00e1rea de composici\u00f3n de la biomasa dota de nuevo potencial a la energ\u00eda biorrenovable\u201d. En su opini\u00f3n, la producci\u00f3n de etanol y de productos qu\u00edmicos con alto desempe\u00f1o a partir de la biomasa, solamente resulta posible mediante el conocimiento minucioso y multidisciplinario de la biolog\u00eda y bioqu\u00edmica de la biomasa.<\/p>\n<p><strong>Proyectos<\/strong><br \/>\n<strong>1.<\/strong> Instituto Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (INCT) del Bioetanol (<a href=\"http:\/\/www.bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/2223\/instituto-nacional-de-biotecnologia-para-o-bioetanol\/\" target=\"_blank\">n\u00ba 2008\/57908-6<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad\u00a0<\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico del Programa FAPESP de Investigaci\u00f3n en Bioenerg\u00eda (Bioen);\u00a0<strong>Coordinador\u00a0<\/strong>Marcos Silveira Buckeridge \u2013 USP;\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 2.896.588,59 e US$ 303.342,92 (FAPESP)<br \/>\n<strong>2.<\/strong> Sugarcane signaling and regulatory networks (<a href=\"http:\/\/www.bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/6491\/sugarcane-signaling-and-regulatory-networks\/\" target=\"_blank\">n\u00ba 2008\/52146-0<\/a>); <strong>Modalidad\u00a0<\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico del Programa FAPESP de Investigaci\u00f3n en Bioenerg\u00eda (Bioen);\u00a0<strong>Coordinadora\u00a0<\/strong>Glaucia Mendes Souza \u2013 USP; <strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 3.390.743,73 e US$ 1.174.768,67 (FAPESP)<br \/>\n<strong>3.<\/strong> Identificaci\u00f3n, caracterizaci\u00f3n e ingenier\u00eda de enzimas que degradan la pared celular de las plantas (<a href=\"http:\/\/www.bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/30615\/identificacao-caracterizacao-e-engenharia-de-enzimas-que-degradam-a-parede-celular-das-plantas\/\" target=\"_blank\">n\u00ba 2010\/18850-2<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad\u00a0<\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0<strong>Coordinador\u00a0<\/strong>Richard John Ward \u2013 USP;\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 491.952,05 e US$ 313.495,03 (FAPESP)<\/p>\n<p><strong>Art\u00edculos cient\u00edficos<br \/>\n<\/strong>DE SOUZA, A.P. <em>et al<\/em>. <a href=\"http:\/\/link.springer.com\/article\/10.1007\/s12155-012-9268-1\" target=\"_blank\">Composition and structure of sugarcane cell walls: implications for cell wall hydrolysis and second generation bioethanol<\/a>. <strong>BioEnergy Research<\/strong>. In press. sept. 2012.<br \/>\nBEGCY, K. <em>et al<\/em>. <a href=\"http:\/\/journals.plos.org\/plosone\/article?id=10.1371\/journal.pone.0044697\" target=\"_blank\">A novel stress-induced sugarcane gene conferstolerance to drought, salt and oxidative stress in transgenic tobacco plants.<\/a> <strong>Plos One<\/strong>. v. 7, n. 9, e44697. sept. 2012.<br \/>\nFURTADO, G.P. <em>et al<\/em>. <a href=\"http:\/\/peds.oxfordjournals.org\/content\/early\/2012\/09\/24\/protein.gzs057.long\" target=\"_blank\">A designed bifunctional laccase\/ b-1, 31, 4 &#8211; glucanase enzyme shows synergistic sugar release from milled sugarcane bagasse.<\/a> <strong>Protein Engineering, Design &amp; Selection<\/strong>. In press. sept. 2012.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La aplicaci\u00f3n del conocimiento cient\u00edfico referente a la ca\u00f1a de az\u00facar aportar\u00e1 al desarrollo de nuevas herramientas destinadas a la producci\u00f3n de etanol","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[276],"coauthors":[97],"class_list":["post-100171","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-bioenergia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/100171","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=100171"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/100171\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=100171"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=100171"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=100171"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=100171"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}