PRENSA. "Una bacteria modificada convierte la energía del Sol en combustible líquido"

   En "El País":

BIOTECNOLOGÍA

Una bacteria modificada convierte la energía del Sol en combustible líquido

Científicos de EE UU logran almacenar el inagotable poder energético solar en un alcohol

• Una bacteria que vive entre heces desafía a los amos del petróleo

MANUEL ANSEDE 9 FEB 2015 

El químico estadounidense Daniel Nocera. / HARVARD GAZETTE

Almacenar la inagotable energía del Sol, sometida a los vaivenes de las nubes y del día y la noche, está más cerca. Investigadores de la Universidad de Harvard (EE UU) han concebido un sofisticado sistema que utiliza una bacteria modificada genéticamente para convertir la energía solar en un combustible líquido. El enfoque, si confirma su rentabilidad, ayudaría a afrontar el desafío energético y a luchar contra el cambio climático.

Los investigadores, encabezados por el químico estadounidense Daniel Nocera, han utilizado la energía del Sol para obtener hidrógeno del agua (formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno). Con este hidrógeno, la bacteria modificada, de la especie Ralstonia eutropha, es capaz de convertir CO2, el principal gas responsable del calentamiento global, en un alcohol combustible, el isopropanol. Al ser líquido, podría ser transportado mediante las infraestructuras actuales, subrayan los autores.

Nocera lleva años acariciando una revolución energética planetaria. En 2009, fue considerado una de las 100 personas más influyentes del mundo por la revista Time como reconocimiento a sus avances hacia combustibles inspirados en la fotosíntesis de las plantas.

Al ser líquido, el combustible podría ser transportado mediante las infraestructuras actuales

“Las células fotovoltaicas tienen un considerable potencial para satisfacer las futuras necesidades de energía renovable, pero se necesitan métodos eficientes y escalables para almacenar la electricidad intermitente que producen y poder implantar la energía solar a gran escala”, explican los autores hoy en la revista científica PNAS. Su sistema podría ser ese anhelado almacén de energía solar.

Otros equipos científicos han llegado a métodos similares, pero han necesitado acelerar las reacciones químicas con metales preciosos, como el platino y el indio, disparando los costes. El equipo de Nocera emplea como catalizadores metales abundantes en la Tierra, como el cobalto, logrando un rendimiento que triplica el de los mejores combustibles bioelectroquímicos existentes, logrados por sistemas parecidos. Para los autores, es “una importante prueba de concepto”.

"Todavía no vamos a utilizar este sistema en nuestros coches. De momento, es solo un descubrimiento científico. Ahora tenemos que mejorar las ineficiencias para que sea comercial, aunque ya somos tan eficientes, o más, que la fotosíntesis natural", señala Nocera.

Ninguna empresa se ha interesado todavía por el nuevo sistema. El año pasado, la multinacional estadounidense Lockheed Martin, un gigante de la industria aeroespacial y militar, compró uno de los anteriores productos del laboratorio de Nocera: una especie de hoja artificial que utiliza la energía solar para separar el hidrógeno y el oxígeno del agua. El hidrógeno también se puede emplear como combustible, aunque hay pocas infraestructuras para facilitar su uso.

Hace dos años, científicos de la Universidad de Exeter (Reino Unido) y de la petrolera Shell modificaron los genes de otra bacteria, la Escherichia coli, para que fabricara diésel a partir de ácidos grasos. El biocombustible, prometedor, también se enfrenta ahora a desafíos para su comercialización, como su abaratamiento. En 2013, producir un litro costaba miles de euros.

PRENSA. "Microbios que empaquetan 200 gigas", por Javier Sampedro

El grupo de investigadores de la Universidad de Hong-Kong que trabaja con las bacterias informáticas.

("El País")

En "El País":
Microbios que empaquetan 200 gigas

Investigadores chinos logran que las bacterias almacenen y descifren los datos

JAVIER SAMPEDRO - Madrid - 27/11/2010

   Las bases de datos de la próxima generación se podrán cultivar en placas de Petri. Científicos de la Universidad China de Hong Kong han creado un sistema para encriptar, almacenar y descifrar datos cuyo soporte no es un disco duro, sino secuencias de ADN (aggatcctg...) introducidas en una población de bacterias. Un gramo de estos microbios puede almacenar 200 gigas (gigabytes). Los discos duros no pasan de 4 gigas por gramo.
   El sistema aprovecha que el ADN es, literalmente, un texto: una ristra de letras (bases, en la jerga) cuyo significado depende del orden exacto que ocupan en la ristra, como el significado de una novela depende del orden exacto de las letras en el texto.
   Para almacenar el mensaje (una frase, por ejemplo, o una enciclopedia entera), los científicos empiezan por traducirlo a un lenguaje genético arbitrario. El ADN solo usa cuatro bases (a, g, c y t, por las iniciales de sus nombres químicos). Usando palabras de dos bases, solo salen 16 (4 elevado a 2) palabras distintas. Con palabras de tres bases, salen 64 (4 elevado a 3) palabras distintas: esta es justo la estructura del código genético real, donde cada palabra de tres bases significa un aminoácido (los bloques con que se construyen las proteínas).
   Chan King Ming y sus colaboradores de la Universidad China de Hong Kong han usado palabras de cuatro bases, con lo que disponen de 256 (4 elevado a 4) palabras distintas. Han asignado cada una a una letra, signo de puntuación u otro símbolo de la escritura humana mediante un código convencional, como las tablas ASCII que se usan en los ordenadores.
   Esta frase, que tiene 66 caracteres, ocuparía 264 bases en el ADN. Este artículo completo, de unos 4.000 caracteres, ocuparía 16.000 bases. La frase está en el límite de lo que puede almacenarse en una sola bacteria. El factor limitante no es el espacio disponible en la bacteria -cuyo genoma natural tiene millones de bases-, sino las limitaciones actuales de la técnica para sintetizar ristras artificiales de ADN, que no pasa de 200 o 300 bases.
   Por esta razón, para almacenar el artículo completo -incluso después de comprimir el texto con los algoritmos convencionales que se usan en los pdf, jpg o mp3- se necesitarían seis bacterias. Y para almacenar 200 gigas haría falta un gramo de bacterias. Eso es un pequeño cultivo a nuestras escalas de tamaño, pero contiene cerca de un billón de microbios.
   Los 200 gigas no son ningún límite de la técnica: basta aumentar el tamaño del cultivo bacteriano para incrementar el número de gigas que se pueden almacenar. Incluso a gran escala, la base de datos microbiana seguirá ocupando entre 50 y 100 veces menos que su equivalente en un disco duro.
   Pero el sistema de Chan y sus colegas no se limita a almacenar la información. También se ocupa de encriptarla, esto es, de convertirla en un mensaje secreto que solo su propietario puede luego descifrar, o desencriptar. El encriptado consiste en una especie de barajado molecular que invierte de orientación y desordena el texto de ADN. Es el análogo de arrancar las páginas de un libro y barajarlas, o mejor, de cortar cada página en trocitos y arrojar al aire el confeti resultante.
   Los científicos han aprovechado para esto una trituradora de libros que también existe en la naturaleza. Se trata de una enzima (recombinasa; las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas) que reconoce ciertos pares de secuencias de ADN, las corta y las vuelve a pegar en la orientación inversa. Estas enzimas son las que usan los virus y otros elementos móviles, como los trasposones, o segmentos de ADN que se mueven por el genoma. Los investigadores han domesticado la enzima para que sirva a sus propósitos, pero la actividad no es nada insólito en la naturaleza.
   Ese tipo de recombinasas son también el fundamento de un sistema ideado por estudiantes de la Universidad de Tokio que es capaz de resolver sudokus. Usa 16 tipos de una bacteria, cada uno con una identidad genética y un color distinto dependiendo del cuadradito que ocupe en la cuadrícula del sudoku (cuatro por cuatro). El intercambio de ADN entre unas cuadrículas y otras, mediado por la recombinasa, computa la solución con facilidad.
   La adaptación de los microbios del mundo real a las nuevas condiciones del entorno utiliza rutinariamente mecanismos parecidos.