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Biología Marina UMAG


Sitio de la carrera de Biología Marina, Universidad de Magallanes, Chile

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05 de diciembre del 2016

Investigador conversó sobre la fisiología de algas como base para biotecnología

En una entrevista para el programa “Zona de Pesca”, emitido a través de Radio Polar, el investigador y profesor de la carrera de Biología Marina de la UMAG, Dr. Nelso Navarro conversó sobre su laboratorio y la investigación que desarrolla en fisiología de algas como base para biotecnología.

Las macro y microalgas son una fuente riquísima de nutrientes, proteínas y fibra, siendo por ello muy útiles en la alimentación humana y animal. De hecho, es la base alimentaria de muchas poblaciones a nivel mundial. También, esos nutrientes pueden ser aprovechados por otros vegetales (plantas terrestres), constituyéndose así en perfectos abonos o fertilizantes naturales. Por lado, las algas son fuente importante de compuestos a base de Carbono (como azúcares o polisacáridos) y nitrógeno como  los diferentes pigmentos (biliproteínas, clorofila, miscosporinas, etc). Entre los polisacáridos se los más comúnmente extraídos de algas están los agaranos, carragenanos y alginatos, y son ampliamente usados en la industria alimenticia, farmacéutica, entre otras. Hace unos años comenzó, dentro del grupo de las algas (macro y microalgas), una frenética búsqueda de nuevos compuestos con propiedades itinerantes para ser aplicados en el campo de la salud, alimentación, protección solar, a través de la biotecnología.

¿Qué es biotecnología?: toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.
¿Qué hace nuestro laboratorio?: Buscamos, en macro y microalgas, compuestos que tengan propiedades de protección contra radiación solar y antioxidantes. Estamos planteando la creación de fotoprotectores a base de compuestos de algas y que además tienen la particularidad de ser biodegradables. Además estamos en la búsqueda de nuevas cepas de microalgas en ambientes extremos.

Ver vídeo de la entrevista: https://www.youtube.com/watch?v=Ks4JPATmV3I

18 de octubre del 2016

Proyecto de Tesis sobre fisiología y tolerancia al estrés de dos algas intermareales del Estrecho de Magallanes

El pasado viernes se presentó con éxito el proyecto de tesis titulado “Caracterización fisiológica y tolerancia al estrés (RUV y Temperatura) de Mazzaella tuberculosa y Nothogenia fastiagiata, dos especies coexistentes en el intermareal rocoso de Bahía Mansa” de la estudiante, Srta. Carolina Díaz Kuščic.

La distribución vertical de las macroalgas marinas en la costa está determinada, entre otros factores, por los requerimientos de la luz para la fotosíntesis y la tolerancia a factores como la radiación y la temperatura. En las zonas intermareales, los organismos se encuentran expuestos a cambios drásticos de parámetros como la radiación, temperatura y salinidad, los cuales pueden verse exacerbados debido a los cambios atmosféricos de las últimas décadas. Dentro de ellos se destaca una disminución del ozono estratosférico y el consiguiente incremento de la RUVB en la superficie de la tierra, así como el aumento de la temperatura superficial del mar. En tales ambientes las macroalgas desarrollaron una serie de mecanismos de protección en respuesta a situaciones estresantes que son indispensables para su supervivencia. Además presentan adecuaciones morfofuncionales a la vida intermareal (ejemplo: pequeño tamaño, alta proporción área/volumen, etc.) las que serían importantes para explicar la fisiología de estos organismos en escenarios de estrés ambiental. En algunos casos, modelos morfofuncionales han sido adoptados para explicar la distribución vertical de las especies. En esos modelos se sugieren que las formas similares presentan rasgos fisiológicamente comparables o responden de manera similar a los factores ambientales, mientras que algas con diferente morfología, son fisiológicamente heterogéneas. No obstante, casos particulares de diferencia en capacidades fotosintéticas y de tolerancia a estrés podrían existir entre especies de similar morfología distribuidas en ambientes diferentes.

Nothogenia fastigiata y Mazzaella tuberculosa son especies de similares características morfológicas presentes en el Estrecho de Magallanes. Debido a su gran parecido de ambas macroalgas y al hecho que habitan en el intermareal superior o medio, se suele confundir la identidad de ambas especies. N. fastigiata se encuentra expuesta a una mayor exposición a la radiación y desecación, mientras que M. tuberculosa, se encuentra mayoritariamente en grietas, protegidas en mayor medida de la radiación y con mayor humedad. Sin embargo, en otros casos, se ha reportado la coexistencia de ambas especies en ciertos ambientes y en ciertos períodos del año.

En este contexto, considerando su parecido morfológico y su capacidad de habitar micro ambientes distintos, pero que a su vez pueden coexistir en ambientes y períodos de año determinados, surge la interrogante si estas especies presentan o no diferencias en relación a sus características fotosintéticas y de tolerancia al estrés (radiación y temperatura) así como determinar si su parecido morfológico tiene relación con el estado fisiológico. Para responder estas interrogantes, se utilizarán parámetros de rendimiento máximo como estimador del estado fisiológico y ETR como estimador de la capacidad fotosintética, además de la síntesis de productos involucrados en mecanismos de fotoprotección de ambas especies.

La comisión examinadora estuvo constituida de la siguiente forma:

Evaluadores
• Dra. Gloria Sánchez (Fac. Ciencias, Universidad de Magallanes)
• Dr. Máximo Frangópulos (Universidad de Magallanes)

Directores
• Dr. Nelso Navarro (Fac. Ciencias, Universidad de Magallanes)
• Dr. César Cárdenas (Instituto Antártico Chileno)

CLAV

18 de octubre del 2016

Presentación y defensa de tesis sobre caracterización molecular y expresión de enzimas antioxidantes en el isópodo gigante antártico

El pasado 9 de junio se presentó con éxito la Tesis titulada “Caracterización molecular y expresión de enzimas antioxidantes en el isópodo gigante Glyptonotus antarcticus Eights, 1852 en una población de Bahía Fildes (Isla Rey Jorge, Antártica)“, de la estudiante, Srta. Constanza Jiménez Contreras.

El isópodo gigante Glyptonotus antarcticus Eights, 1852, fue uno de los primeros crustáceos en ser descritos en aguas antárticas, por su extensa distribución desde la costa del continente hasta las islas al sur del frente polar, siendo considerado como un importante componente biológico del ecosistema antártico bentónico. Al ser un organismo estenotermo, vive en un estrecho y estable rango de temperatura entre los -1.9 y los 2.0 °C. Al exponerse a temperaturas sobre su rango de distribución natural induce un rápido aumento en la tasa metabólica. Posteriormente esto, generará una mayor producción de especies reactivas de oxígeno, produciendo un desequilibrio en el sistema pro-oxidante del organismo, también denominado como estrés oxidativo. Es como esta acción, incitará la expresión de genes de enzimas antioxidantes, como la Superóxido dismutasa y Catalasa, para así reducir los niveles de especies oxidantes perjudiciales para el organismo. En este contexto se planteó la interrogante si este organismo antártico es capaz de demostrar una defensa nivel transcripcional, ante un inminente escenario actual y futuro de un aumento en la temperatura del agua de mar generado por el cambio climático. Por consiguiente, esta tesis tuvo como objetivo caracterizar las secuencias de ADN de los genes superóxido dismutasa (SOD) y Catalasa (CAT) obtenidas mediante la técnica RNAseq.

Se evaluó la expresión transcripcional de estos dos genes en respuesta al estrés térmico en experimentos de corto y largo plazo en organismos adultos de la especie. Mediante herramientas moleculares cuantitativas, como los es la RT-QPCR se evaluó la expresión de la CAT y la SOD en hemocitos y hepatopáncreas expuestos a un cinética de temperatura de 3°C y 6°C en un período corto de 1, 6 y 24 horas y un período de largo plazo a 168, 336 y 504 horas a 1ºC y 3ºC.

Los resultados bioinformáticos presentan características conservadas para ambas secuencias de estas enzimas. Por ejemplo: sitios conservados para aminoácidos, sitios putativos, firmas proximales, regiones específicas, múltiples alineamientos y filogenia comparativa de estos genes con distintos invertebrados marinos. Se indican por primera vez, las características conservadas de estas enzimas para el isópodo G. antarcticus. Las cinéticas de estrés térmico, revelan que la exposición a corto plazo, de temperaturas de 3º y 6ºC indican variaciones significativas en el nivel de expresión de los genes de las enzimas antioxidantes. Por el contrario la exposición a largo plazo no demuestra variaciones significativas. Esto demuestra que el organismo efectivamente tiene una respuesta antioxidante rápida, permitiéndole enfrentar un estrés térmico por aumento de temperatura temporal y no extensamente prolongado.

De este modo, G. antarcticus presenta un mecanismo de defensa antioxidante con las enzimas la superóxido dismutasa y catalasa en tejidos y células inmunes, el cual se podría indicar como biomarcador para estudios ante un posible de aumento de temperatura de las aguas antárticas frente a un escenario de calentamiento global.

La comisión examinadora estuvo constituida de la siguiente forma:
Evaluadores
• Dra. María Luisa Salmerón (Universidad de Magallanes)
• Dra. Valeria Latorre (Universidad de Magallanes)

Directores
• Dr. Marcelo González-Aravena (Instituto Antártico Chileno)
• Dr. Américo Montiel San Martín (Universidad de Magallanes)

18 de octubre del 2016

Participación UMAG en XXXVI Congreso de Ciencias del Mar

En la última edición del Congreso de Ciencias del Mar, llevado a cabo en Concepción del 23 al 27 de mayo de 2016, la Universidad de Magallanes tuvo una activa participación, la cual se vio reflejada en diversas actividades, tales como la presentación de exposiciones orales, la organización de un simposio de bentos antártico y la presentación de varios trabajos en formato póster. Además, los académicos pertenecientes a la Sociedad Chilena de Ciencias del Mar, participaron en las actividades de esta organización.

Los estudiantes de la carrera, Rigoberto Hernández, Camila Vidal y Samuel Alcaino, que asistieron y presentaron sus trabajos en el congreso, tuvieron además la posibilidad de compartir con investigadores en Ciencias del Mar de diversas zonas del país.

A continuación se detallan, en el orden que aparecen en el libro de resúmenes, todos los trabajos presentados por investigadores y estudiantes UMAG, los cuales se destacan en negrita:

  • ALCAINO M. La joyería y el océano, diseño y técnica.
  • ALDEA C, ESQUETE P & TRONCOSO JS. Patrones biogeográficos de gasterópodos, bivalvos y anfípodos en Antártica occidental y Magallanes.
  • CÁRDENAS C & MONTIEL A. Coexistencia de bioingenieros ecosistémicos y coralináceas en fondos rocosos antárticos.
  • MONTIEL A, GERDES D, QUIROGA E & GUTT J. Cambios en la diversidad de la comunidad de poliquetos bentónicos posterior al colapso de la plataforma de hielo de Larsen A/B (Antártica)
  • NAVARRO N, HUOVINEN P & GÓMEZ I. Impacto de radiación UV y aumento de temperatura en la reproducción de algas antárticas.
  • ANDRADE C & BREY T. Patrones de la producción secundaria macrobentónica en Península Antártica y Mar de Weddell.
  • HERNÁNDEZ R & DÍAZ-OCHOA JA. Impacto de la pesca con redes sobre el aprovechamiento sustentable de la centolla Lithodes santolla en la Región de Magallanes.
  • PIZARRO-MORA F, MUÑOZ-MUGA P & NAVARRO N. Variación temporal en la concentración de aminoácidos tipo micosporina en dos rodófitas de Montemar, Bahía de Valparaíso, Chile.
  • PALACIOS M, HAYE PA & D’ELIAS G. Filogeografía de Tegula atra Lesson 1830 (Gastropoda: Trochoidaea): un patrón único entre los invertebrados del intermareal chileno.
  • DÍAZ-OCHOA JA, BARRÍA K, SÁNCHEZ G, QUIROGA E & MONTIEL A. Apatita biogénica en sedimentos como indicador de impactos en el ambiente por cultivo intensivo de peces en fiordos y canales de la Patagonia chilena.
  • ALCAINO S & ALDEA C. Estado actual de la diversidad de moluscos bentónicos en el Estrecho de Magallanes, Chile.
  • FABRES A, LETELIER S, BÁEZ P, REBOLLEDO A & MUTSCHKE E. Parataxonomía de los fiordos magallánicos: Crucero CIMAR Fiordos 16 (2010).
  • MUÑOZ-MUGA P, ARÁNGUIZ-ACUÑA A, PALACIOS M, RUCKI M, VÍTOVÁ M & GOECKE F. Distribución latitudinal de lantánidos contenidos en macroalgas chilenas.
  • VIDAL C & NAVARRO N. Efecto de salinidad sobre la sintesís de micosporinas en Pyropia columbina del Estrecho de Magallanes, Punta Arenas, Chile.

18 de octubre del 2016

Proyecto de Tesis sobre enzimas antioxidantes en el Isópodo gigante Glyptonotus antarcticus

La semana recién pasada se presentó exitosamente el proyecto de tesis titulado “Caracterización molecular y expresión de enzimas antioxidantes en el Isópodo gigante Glyptonotus antarcticus (Eights, 1852)“, de la alumna, Srta. Constanza Jiménez Contreras.

Dicha especie fue uno de los primeros  crustáceos en ser descritos en aguas antárticas, siendo considerado como un importante componente biológico del ecosistema antártico. Al ser un organismo estenotérmico frío, vive en un estrecho y estable rango de temperatura, por lo que, al ser expuesto a temperaturas sobre su rango de distribución natural induce un rápido aumento en la tasa metabólica, que posteriormente generará una mayor producción de especies reactivas de oxígeno, produciendo un desequilibrio en el sistema pro-oxidante del organismo, también denominado como estrés oxidativo. Es como esta acción, incitará la expresión de genes de enzimas antioxidantes, como la Superoxido dismutasa y Catalasa, en modo de defensa a este estrés térmico.

Es así como surge la interrogante, si este organismo antártico será capaz de demostrar una defensa nivel transcripcional, ante un  inminente escenario actual y futuro de un aumento en la temperatura del agua de mar generado por el cambio climático. Este proyecto tiene como finalidad, caracterizar las secuencias  de ADN de los genes Superoxido dismutasa y Catalasa, además de evaluar  la expresión transcripcional  en respuesta al estrés térmico en  organismos adultos de Glyptonotus antarcticus, mediante el análisis de tejidos de adultos, utilizando principalmente herramientas moleculares cuantitativas.

La comisión examinadora estuvo constituida de la siguiente forma:

Evaluadores
• Dra. María Luisa Salmerón (Universidad de Magallanes)
• Dra. Valeria Latorre (Universidad de Magallanes)
• Dra. Ingrid Hebel (Universidad de Magallanes)

Directores
• Dr. Marcelo González-Aravena (Instituto Antártico Chileno)
• Dr. Américo Montiel San Martin (Universidad de Magallanes)

18 de octubre del 2016

Biología Marina UMAG presente en el Congreso Latinoamericano de Ciencias del Mar

La Universidad de Magallanes se hizo presente en el Decimosexto Congreso Latinoamericano de Ciencias del Mar (XVI COLACMAR), celebrado en la ciudad de Santa Marta (Colombia) desde el 18 al 22 de octubre de 2015. El profesor de la carrera, Dr. Javier Díaz Ochoa, y el estudiante de quinto año, Pablo Ñanculef, participaron activamente del evento, presentando el estado actual de sus investigaciones.

En total fueron fueron ocho los trabajos realizados por representantes de la UMAG, los cuales se destacan en negrita:

· Actividad fotosintética de la comunidad autótrofa de nieve roja y verde de la Antártica, sometida a una cinética de temperatura. Por Claudio Rivas Mansilla, Nelso Navarro & Ivan Gomez Ocampo.

· Aislamiento y Cultivo de Microalgas Antárticas. Por Gloria E. Sánchez, Paris Lavín & Javier A. Díaz Ochoa.

· Liasas extracelulares producidas por dos bacterias antárticas y su potencial biotecnológico. Por Paris Lavín, Gloria E. Sánchez, J. Gallardo-Cerda, M. González & Javier A. Díaz Ochoa.

· Microsporidiosis en centolla (Lithodes santolla) en el sur de Chile. Por Sylvia Oyarzún, Juan Uribe, Mauricio Palacios, Tamara Valle, Nicolás Cofré, Sebastián Menéndez & Juan C. Soto.

· Patrones fotobiológicos y bio-ópticos en macroalgas antárticas: importancia para tolerar el estrés por temperatura y radiación UV. Por Nelso Navarro, Pirjo S. Huovinen, Iván M. Gómez.

· Productividad silícea y fases sólidas del fósforo en sedimentos como herramienta para medir el impacto de la acuicultura intensiva de peces en la Patagonia chilena. Por Javier A. Díaz Ochoa, Gloria E. Sánchez, Américo Montiel & Eduardo Quiroga.

· Sobrevivencia de Mytilus edulis platensis bajo diferentes presencias de alimentos en el Estrecho de Magallanes (Sur de Chile). Por Pablo Ñanculef & Cristian Aldea.

· Stress tolerance of reproductive stages of Antarctic macroalgae: role of allocation of chemical defenses. Por Pirjo Huovinen, Nelso Navarro & Iván Gómez.

18 de octubre del 2016

Invitación a charla sobre el calentamiento global y la respuesta del krill

Se invita a estudiantes, académicos y público interesado a la conferencia “Impact of Global Warming in Polar regions : physiological responses y adaptive potentialities of Krill“, por el Dr. Jean Ives Toullec.
El evento tendrá lugar el jueves 05 de noviembre a las 19.00 horas en la sala Terra Australis (Universidad de Magallanes).

El profesor Jean-Yves Toullec es un eco-fisiólogo de vasta experiencia que trabaja como investigador en la estación Biológica de Roscoff (Bretaña Francesa) y es además profesor de la Universidad Pierre et Marie Curie (Paris VI) en Francia. A la fecha ha publicado 75 investigaciones en revistas de corriente principal. Sus principales y recientes resultados se pueden encontrar en su perfil ResearchGate.

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