Proyecto

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Nuestro proyecto

Bacuit es un proyecto que tiene el objetivo de diseñar un biosensor tratando con la integración de circuitos biológicos y electrónicos. Planeamos modificar el sistema de detección de mercurio utilizado por Escherichia coli, enganchándolo a la mitad productora de AHL del sistema quorum sensing de Lux de detección de Vibrio fischerii. La detección de mercurio se mantendrá en E. coli, mientras que la parte de detección del sistema Lux residirá en Shewanella Oneidensis modificada diseñado para producir cambios en su resistencia eléctrica en respuesta a cambios en los niveles de AHL que utilicen el control de la producción de citocromo de esta especie. Tanto la detección de mercurio y la regulación eléctrica de S. Oneidensis han sido trabajadas en forma separada por equipos iGEM anteriores, sin embargo, vamos a mejorar en ellos mediante la incorporación de sistemas de control de retroalimentación para reducir su tiempo de respuesta y ruido, incluyendo una enzima que degrada AHL que se activa cuando el sistema está "apagado". Por último, otro componente clave de nuestro proyecto es el diseño y construcción de los equipos electrónicos necesarios para medir los cambios en la conductancia eléctrica de S. Oneidensis y actuar como una interfaz entre este circuito biológico y cualquier circuito electrónico acoplado a él, en este ejemplo, un biosensor mercurio para su uso en el agua contaminada.


Contexto

La contaminación por mercurio es un gran problema en la actualidad y la minería, una de sus principales fuentes. En esta actividad económica, que se hace desde la época de los romanos, se utiliza el metal pesado para separar el oro del resto de elementos que están en la tierra en una manera muy similar al proceso de destilación (Drasch, Böse-O’Reilly, Beinhoff, Roider, & Maydl, 2001). A pesar de que Colombia es uno de los países más contaminados por mercurio en América Latina, los productos de esta contaminación se deben a acciones ilegales por lo que es difícil cuantificar cuánto de este metal es introducido a los recursos naturales de nuestro país.

Aunque generalmente las mayores afectadas son las fuentes hídricas, hay que resaltar que Colombia tiene en algunas regiones los niveles de mercurio en aire más altos del mundo (Red Colombiana de Nanociencia y Nanotecnología, 2015). En Colombia existen otros métodos para la extracción más "segura" de mercurio pero no se usan ya sea por desconocimiento o por falta de recursos para utilizarlos. Por todas estas razones el congreso de la República proclamó la Ley N° 1658 el 15 de julio de 2013 en donde se tiene como objetivo eliminar el mercurio de la minería en 5 años y de la industria en 10. A pesar de lo anterior, no hay que tomarse a la ligera los daños que el mercurio causa en el ambiente y en la salud de multitud de seres vivos, incluyendo por supuesto a los seres humanos. (Congreso de Colombia, 2013). La gravedad de este problema se encuentra principalmente en que el mercurio por ser un metal no se puede degradar, su cantidad en los seres vivos crece exponencialemente a medida que se avanza en la cadena alimenticia y es tóxico a muy bajas cantidades (a partir de 2 microgramos se empiezan a tener síntomas), sin embargo, los diagnósticos para intoxicación con mercurio suelen ser por debajo de 10 ug/l (Ibrahim, Froberg, Wolf, & Rusyniak, 2006).


El envenenamiento por mercurio tiene graves síntomas entre los que se encuentra parálisis muscular(imagen), problemas neurológicos en el SNC y malformaciones en los fetos(Perkins,1991)



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Bibliografía

  • Medina, 2015 : http://www.javeriana.edu.co/noticias/noticias?aID=5165755&tID=22767#.VvM-c-LhC00
  • Barkay, T., Miller, S. M., & Summers, A. O. (2003). Bacterial mercury resistance from atoms to ecosystems. FEMS Microbiology Reviews, 27(2-3), 355–384. http://doi.org/10.1016/S0168-6445(03)00046-9
  • Ibrahim, D., Froberg, B., Wolf, A., & Rusyniak, D. E. (2006). Heavy Metal Poisoning: Clinical Presentations and Pathophysiology. Clinics in Laboratory Medicine, 26(1), 67–97. http://doi.org/10.1016/j.cll.2006.02.003
  • Mercurio (Hg) Propiedades químicas y efectos sobre la salud y el medio ambiente. (n.d.). Retrieved February 13, 2015, from http://www.lenntech.es/periodica/elementos/hg.htm
  • Revista de Logística - Colombia. (n.d.). Retrieved May 19, 2015, from http://www.revistadelogistica.com/Mineria-de-oro-en-Colombia-auge-y-problematica.asp