Biología molecular: desde la ingeniería genética hasta las nanomáquinas

Del 23 de junio hasta el 5 de julio de 2020

Món Natura Pirineus

¿Cómo podemos producir la proteína de una medusa o de un humano en una bacteria? Nos podría salvar la vida un virus? ¿Qué son las nanomáquinas y cómo las podemos diseñar mediante ingeniería genética? Estas son algunas de las preguntas que podrás resolver en este proyecto realizando experimentos de biología molecular, biotecnología, bioquímica y biomedicina, junto con el tratamiento bioinformático de secuencias de ADN y proteínas. Además, ¡tendrás la oportunidad de imprimir en 3D la proteína o la nanomáquinas que elijas! Todo ello, en una propuesta de proyecto multidisciplinar que va desde la investigación básica a la aplicada para acercarte a la vanguardia de conocimiento en este campo.

La investigación básica ha sido y sigue siendo crucial a la hora de estudiar qué son los genes, el ADN, el ARN y las proteínas, y los procesos celulares que los relacionan (replicación, transcripción y traducción), así como para caracterizar organismos tales como bacterias, hongos, virus, animales y plantas. Con estos conocimientos sobre lo que sucede en la naturaleza, científicos y científicas de todo el mundo llevan a cabo lo que llamamos investigación aplicada para diseñar procesos o moléculas con propiedades y funciones nuevas o mejoradas. Como prueba de ello, el Premio Nobel de Química del año 2018 se entregó a un equipo de investigadores que trabajaban en la creación de nuevas proteínas a partir de principios evolutivos.

En este proyecto, aprenderás conceptos y técnicas diversas que se utilizan en biología molecular, biotecnología, biomedicina e ingeniería genética, y entenderás su importancia a partir de varios casos prácticos. El proyecto comenzará con la transformación de bacterias para que produzcan la proteína fluorescente de la medusa, denominada Green Fluorescent Protein (GFP). Esta proteína ha revolucionado el campo de la biomedicina, donde es ampliamente utilizada como biosensor. Seguidamente, purificaràs la proteína mediante técnicas cromatográficas. Procesos de expresión y purificación similares a lo que nosotros llevaremos a cabo son ampliamente utilizados en el campo de la biotecnología y la biomedicina, con ejemplos bien notorios como la producción de insulina para diabéticos o la producción de anticuerpos. También aprenderás aplicaciones muy diferentes de los virus, que van desde la eliminación de bacterias que han desarrollado resistencia a ciertos antibióticos, o su posible uso en el tratamiento para el cáncer.

En este proyecto utilizaremos técnicas de ingeniería genética de vanguardia, aprenderás a analizar muestras de ADN y caracterizar algunos de los microorganismos de Planes de Son. Además, utilizarás diferentes bases de datos de secuencias de ADN, de proteínas y de visualización de estructuras moleculares. Descubrirás por qué es tan importante conocer la estructura y las funciones de las proteínas, y cómo las podemos utilizar para diseñar nanomáquinas. Incluso tendrás la oportunidad de utilizar una impresora 3D, la usarás para imprimir la proteína o nanomáquinas que elijas o diseñes durante el proyecto.

Por último, con todo ello, aprenderás a diseñar un experimento científico y buscar, presentar y escribir artículos científicos. Hablaremos de la importancia de desarrollar un pensamiento crítico y debatiremos en grupo el impacto de tratamientos y técnicas moleculares que utilizaremos durante el proyecto. En resumen, te esperan dos semanas muy intensas y divertidas en las que vas a adquirir las competencias necesarias para convertirte en súper científico/a!

Proyecto liderado por investigadores del John Innes Centre (Reino Unido), la Universidad de Oxford (Reino Unido) y The Sainsbury Laboratory (Reino Unido). Proyecto desarrollado en catalán, castellano e inglés.