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viernes, febrero 10

Expedición a la Antártica realizó inédito experimento

Los primeros resultados encontrados y el potencial de lo realizado, llamó la atención de los científicos que participaron del viaje. Llevaron al continente blanco una nueva tecnología que permite realizar experimentos de genómica en terreno, lo que antes solo era posible en laboratorios muy complejos. “Lo que logramos en una hora es impresionante, y esto es solo una ínfima porción de lo que podemos lograr” apuntaron desde el grupo. 


Santiago, Chile. 16 Enero .- El recién pasado 14 de enero, durante una expedición a la Antártica en el marco de la 12° versión del Congreso Futuro, dos científicos, Aaron Pomerantz de Oxford Nanopore Technologies y Matías Gutiérrez CEO de GenoSUR, se aventuraron a probar una nueva tecnología portátil para hacer experimento sin precedentes en el territorio antártico chileno: El primer análisis genético ultrarrápido. “La secuenciación genética es una de las herramientas más potentes para el estudio de la biología, permitiéndonos descubrir y estudiar desde la amplia biodiversidad de nuestro planeta, hasta poder detectar si tenemos alguna predisposición genética a desarrollar enfermedades crónicas como el cáncer de mama.”, comentó Gutiérrez.

Cuando comenzaron con las primeras muestras, la sorpresa fue inmediata. La tecnología permitió determinar que mucha información documentada en la actualidad, la que se ha utilizado para el desarrollo científico, no coincidía con lo que estaban encontrando en terreno. “Nos llamó la atención que muchas de las lecturas de ADN que levantamos no coincidían con el ADN de la base de datos. Esto puede ser a que antes hubo una secuenciación defectuosa o que estamos frente a nuevos organismos cuyos genomas aún no se han secuenciado”, señaló Aaron Pomerantz. Además, agregó que “esta experiencia nos permitirá conocer los secretos de especies que han logrado adaptarse para sobrevivir y reproducirse en un entorno difícil como la Antártica. Con esto podemos entender sus capacidades como la protección contra la radiación ultravioleta, las altas concentraciones de sal y las temperaturas increíblemente frías a las que están expuestos, entre otros, para aplicarlas a soluciones que necesiten las personas, sobre todo con los grandes cambios climáticos que tenemos frente a nosotros”.

La tecnología desarrollada permite tomar una muestra y analizar la información genética en menos de una hora. Hasta hoy, este proceso podría durar varios días desde la recolección de la muestra en una zona remota hasta su análisis en un laboratorio de biología molecular. “El cambio climático nos ha dejado sin tiempo que perder. Para acelerar el proceso de investigación científica, más y mejores herramientas deben llegar a manos de más científicos" Comentó Aaron Pomerantz de Oxford Nanopore Technologies.

Los científicos estarán divulgando sus resultados en el Congreso del Futuro y en otros seminarios para explicar el potencial de la secuenciación de muestras ambientales con la nueva tecnología y su importancia para el conocimiento y conservación de nuestra biodiversidad.





Más información sobre la nueva tecnología

La secuenciación es el proceso a través del cual podemos conocer la identidad genética de muestras biológicas. Todos los seres vivos tenemos información genética en cada una de las células que nos componen, esta información está codificada en el ADN.

La secuenciación es una técnica de análisis molecular que permite conocer en detalle la información genética contenida en una muestra biológica. Esto tiene aplicaciones en campos como la medicina, la agricultura, la biotecnología y la conservación de la biodiversidad. Además, las técnicas de secuenciación son esenciales para el estudio de enfermedades genéticas y para el desarrollo de terapias génicas. Desde su desarrollo hasta hace poco tiempo, la secuenciación ha sido una técnica de análisis en laboratorios de alta complejidad y poco accesible para laboratorios de investigación. Este escenario ha cambiado gracias al desarrollo de la tecnología de secuenciación de tercera generación, que utiliza equipos pequeños y portátiles y tiene un costo mucho menor que las tecnologías más usadas hasta hoy, de segunda generación.

La tecnología de nano poros ha sacado la secuenciación del laboratorio, para llevarla literalmente a cualquier parte del mundo. Con un pequeño equipo portátil de secuenciación, lograron iniciar en una hora el análisis de la información genética de las muestras. Con otras tecnologías, este proceso podría durar varios días desde la recolección de la muestra en una zona remota hasta su análisis en un laboratorio de biología molecular.


jueves, septiembre 24

UPLA creará primer "Observatorio Satelital de Nieves" en la Cuenca del Aconcagua

    Iniciativa piloto liderada por académicos de las facultades de Ciencias Naturales y Exactas e Ingeniería resultó elegida en el Concurso IDEA de Investigación y Desarrollo 2020, FONDEF.




Durante dos años trabajarán especialistas de la Universidad de Playa Ancha (UPLA) en generar una plataforma de base de datos sobre nieves de la Cordillera de los Andes, iniciativa piloto e inédita en América del Sur y que cuenta con un financiamiento de 200 millones de pesos por parte del Concurso IDEA de Investigación y Desarrollo 2020, FONDEF.

La propuesta denominada “Observatorio satelital de nieves” surge de una colaboración entre investigadores de las Ciencias Geográficas de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, que lideran el proyecto, e investigadores y profesionales del área Informática de la Facultad de Ingeniería, que facilitarán su puesta en marcha. Así, el equipo está compuesto por Carlos Romero González, director; Antonio Ugalde Prieto, subdirector; Freddy Saavedra Pimentel y Miguel Guevara Albornoz, a quienes se sumarán estudiantes de pre y postgrado.

Su objetivo es de gran alcance considerando las características geográficas de la Cordillera de Los Andes, que se alza como un embalse natural de agua, que aporta este recurso a las cuencas más importantes del país y que es usada en actividades ecosistémicas y productivas.

“Mantener un monitoreo de esta disponibilidad del recurso puede aportar significativamente a mejorar su gestión y también a comprender cómo el cambio climático está afectando de manera cuantificable en la disminución progresiva, así dan cuenta los estudios científicos, de las precipitaciones sólidas, que afecta a la cobertura de nieves, y en el derretimiento de los glaciares, efectos que ponen en riesgo las actividades indicadas y el propio abastecimiento de agua para la población”, detalló Carlos Romero, director del Departamento Disciplinario de Ciencias Geográficas UPLA.

Tener un sistema robusto de monitoreo de la variabilidad espacio-temporal de la cobertura de nieve, centrada de manera preliminar en la Cuenca del Aconcagua, es relevante para cuantificar efectos de la disminución de la frecuencia de nieve, zonificar áreas y desarrollar sistemas de pronósticos y preparar planes de contingencia, respuesta y adaptación.

Para lo anterior será fundamental el rol de los laboratorios de Teledetección Ambiental (TeleAmb) de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas y del Data Science (datoslab.cl) de la Facultad de Ingeniería.

El director del Laboratorio del TeleAmb, doctor Freddy Saavedra, explicó que la teledetección o sensoramiento remoto permitirá obtener información de lugares de difícil acceso y con una regularidad de visitas imposible por otras vías. Para ello se usarán imágenes satelitales gratuitas de agencias espaciales de Estados Unidos (NASA) y Europa (ESA).

“A partir del uso masivo de estas imágenes satelitales es posible establecer los patrones tanto temporales como espaciales de la cobertura de nieves y así poder detectar cambios en los patrones normales. Esto se ha hecho en otros lugares del mundo, pero no en la cordillera de Los Andes, que es nuestro desafío. El gran desafío tiene que ver con poder unificar productos de nieve ofrecidos por programas satelitales tanto norteamericanos como europeos y hacer un producto integrado, el cual recoja la información mundial disponible y pueda ofrecer un producto unificado tanto a organismos públicos como privados para la toma de decisiones”, aseveró.

Desde esa perspectiva, el Laboratorio de Data Science tiene una función clave al gestionar y analizar grandes volúmenes de información, principalmente imágenes satelitales, para construir aplicaciones que apoyen decisiones.

“Para el Laboratorio de Data Science de la Facultad de Ingeniería existe un desafío en la gestión de grandes volúmenes de datos, lo que incluye: almacenamiento, procesamiento y disponibilidad. El objetivo final es hacer usables las bases de datos generadas por el proyecto, lo que implicará utilizar la mejor tecnología disponible para conseguir aplicaciones 'livianas' que se puedan masificar a través de la web”, detalló el Dr. Miguel Guevara.

Mientras se formalizan los aspectos administrativos del proyecto, el equipo comenzó la exploración de servicios externos. De este modo, por ejemplo, se habilitó un acceso al súper computador Leftraru de la Universidad de Chile, para realizar pruebas iniciales con esta tecnología.

Finalmente, es preciso destacar la participación de entidades asociadas como la Seremi de Agricultura de Valparaíso y la Junta de Vigilancia de la primera sección del Río Aconcagua.

martes, marzo 17

“Karpuj” completó 6.300 millas náuticas en Antártica al servicio de la ciencia nacional

Lancha científica del Instituto Antártico Chileno finaliza su tercera campaña en el Continente Blanco.

Después de estar alrededor de 80 días navegando en aguas polares y apoyando en el traslado de una veintena de proyectos pertenecientes al Programa Nacional de Ciencia Antártica (PROCIEN) finalmente regresó a Punta Arenas la lancha RS Karpuj del Instituto Antártico Chileno (INACH).


Su nombre en lengua yagán significa “albatros de ceja negra” y es una embarcación de 25 metros de eslora y 5 metros de manga. Tiene capacidad para doce personas, incluyendo cinco investigadores.

Para el director del INACH, Dr. Marcelo Leppe, “Karpuj está cumpliendo plenamente la promesa de llevar la ciencia antártica a un nuevo nivel: las y los investigadores están trabajando en lugares y en condiciones que hace cuatro años eran impensadas y que los acercan a sitios clave para entender ciertos fenómenos como el cambio climático.”

Está completamente equipada con los implementos con los que cuenta cualquier embarcación de mayor tamaño como equipo de comunicaciones, de radio - HF con la que puede dar la vuelta al mundo - sistema, internet y teléfono satelital, radares, GPS; además de un ecosonda científico con tres frecuencias que puede medir distintos parámetros; también un pórtico y un huinche que permite desplegar equipos a mil metros de profundidad.      

La Karpuj surcó alrededor de 6.300 millas náuticas solo en Antártica, lo que equivale a 11.600 kilómetros, algo así como si quisiéramos llegar desde Punta Arenas al norte de Estados Unidos. Realizó un amplio recorrido por las islas Shetland del Sur, estrecho de Bransfield, el norte de la península Antártica, base O’Higgins, isla Decepción, estrecho de Gerlache, archipiélago de Palmer y estrecho de Bismark. Es decir, navegaron desde el extremo este, cabo Melville en isla Rey Jorge hasta isla Livingston.

Felipe Martínez es oficial mercante, proveniente de Concepción, se desempeña como primer oficial de cubierta y ha trabajado en las tres campañas de la Karpuj, y junto al capitán Jorge Acevedo son los únicos de la tripulación que han participado desde el primer año. Él efectúa un positivo balance de esta campaña, y al respecto afirma: “podemos decir con certeza que esta tercera campaña fue exitosa, de todos los proyectos que subieron a bordo, el 100 % de los investigadores se fueron satisfechos, pudieron cumplir sus objetivos a cabalidad e incluso algunos pudieron muestrear más de lo que tenían presupuestado, no se accidentó nadie, que es fundamental y pudimos llegar a todos los puntos”.   

Zarparon el 9 de diciembre desde la capital regional, arribando el 15 de ese mismo mes a Bahía Fildes, y retornaron finalmente a Punta Arenas el viernes 6 de marzo. Cabe afirmar que ha sido la campaña más larga que se haya efectuado a la fecha, ya que las anteriores comenzaban en enero y terminaban en febrero. “La campaña fue diseñada para ser más larga en Antártica y así cubrir mayor cantidad de programas, además de brindar más tiempo a las y los investigadores. Entonces eso permite que sea más larga la operación allá”, expresó.
Aclara que no se incrementó el número de traslados, sino que estos movimientos fueron mucho más extensos y se expandieron a otros lugares del Continente. “Antes trasladábamos personas a las bases Prat o Risopatrón, a las bases de Argentina y Polonia. Estos más o menos eran los lugares donde nos movíamos, pero ahora nos expandimos hacia la base búlgara, nunca habíamos llevado a gente allí”.

Apoyando el trabajo científico

Karpuj se transforma en una especie de laboratorio móvil, cuenta con un área con agua dulce y salada donde los científicos pueden montar sus propios instrumentos. “Si bien no contamos con todos los implementos, tenemos la capacidad de poder desplegarlos. Por ejemplo, cuando estuvo un grupo de científicos del Centro Ideal, ellos acá abajo montaron su laboratorio, ellos trajeron todas sus máquinas, sus equipos y los colocaron en ese sector”, expresó Felipe Martínez.

Sobre su rutina diaria, relata que cuando se está en operaciones en Antártica, el día literalmente inicia a la medianoche y se termina a la medianoche. “El buque opera las 24 horas del día, pero regularmente el horario de trabajo con científicos propiamente tal siempre estamos desde las 6-8 de la mañana, es nuestro horario para aprovechar el día, por supuesto, todo depende de las condiciones climáticas del momento, si hay mucho viento, lluvia, si la nave se mueve mucho, si se puede trabajar o no. Pero regularmente es en ese horario y terminando entre las 18-20 horas, posterior a eso viene el horario de descanso, la cena, pero siempre hay gente trabajando porque hay que velar por la seguridad de la nave, entonces en la noche si no estamos navegando o estamos fondeados, hay gente de guardia, a no ser que nos estemos moviendo de un punto a otro para seguir la navegación”.

Precisamente la tripulación acompaña a los científicos en su toma de muestras. “Ellos saben exactamente lo que necesitan, a qué profundidad tienen que lanzar su equipo, en qué lugares tienen que hacerlo, cómo tienen que hacer el transecto. Nosotros solamente disponemos de la nave para que opere de manera segura, en el lugar que requieren y cómo ellos necesiten, y a las horas que requieran, entonces nos podemos acercar, alejar, estar en mitad del océano, tomar su muestra y procesarla acá directamente”.
Sobre cuantos muestreos se ejecutaron durante esta tercera campaña, Felipe recuerda: “El grupo Ideal realizó 38 estaciones en el estrecho de Gerlache, habían unas que eran de superficie, en las cuales se tomaba agua de superficie, se lanzaba el CTD y se tomaban muestras de hielo, habían estaciones más profundas con arrastre de red. Con Francisco Santa Cruz, investigador INACH, con él hicimos un transecto que abarcaba cerca de 200 millas en el muestreo de kril”.

Pero no todo es trabajo; también tienen tiempos de esparcimiento al interior de la nave, porque “hay momentos que no se puede trabajar porque las condiciones meteorológicas no permiten el muestreo. Entonces salen juegos de cartas, ver películas, contar historias, contar chistes, eso es como lo más recurrente”.

Proyectos apoyados

Durante la LVI Expedición Científica Antártica (ECA 56), esta embarcación realizó 18 viajes en Antártica movilizando a un total de 21 proyectos nacionales y tres de cooperación internacional, transportando a un total de 50 pasajeros, entre científicos y logísticos de diferentes nacionalidades como chilenos, españoles, ingleses, alemanes, estadounidenses, brasileños, polacos, colombianos, búlgaros, mongolianos, bielorrusos, australianos, canadienses, argentinos, venezolanos y  mexicanos. El detalle de los proyectos apoyados es el siguiente:

1. “Aislamiento y caracterización de microorganismos extremófilos desde la Antártica con aplicaciones en celdas de combustible microbianas a bajas temperaturas”, (Universidad San Sebastián), Iván Nancucheo.
2. “Moléculas auto-inducidoras como reguladores del crecimiento en plantas vasculares antárticas, como herramienta útil para el incremento de la respuesta vegetal a la limitación de nutrientes (Universidad Autónoma), Claudia Rabert.
3. “Calentamiento nocturno in situ: llenando los vacíos para desentrañar las respuestas de las plantas al calentamiento regional de la península Antártica”. (Universidad de la Frontera), León Bravo.
4. “Centro de Investigación Dinámica de Ecosistemas marinos de Altas Latitudes FONDAP IDEAL”,  (Universidad Austral), Humberto González.
5. “Dinámica temporal de óxido nitroso y metano en una bahía costera de la Península Antártica Occidental (PAO): desde la variabilidad diaria a la interanual”, (Universidad de Concepción), Laura Farías.
6. “Respuestas adaptativas de musgos antárticos al cambio climático”, (Universidad Santiago de Chile), Gustavo Zúñiga.
7. “Rol de los endófitos foliares en la fotoprotección de la flora vascular Antártica: efectos sobre el desempeño ecofisiológico y la plasticidad fenotípica de Colobanthus quitensis y Deschampsia antártica”, (Universidad de Talca),  Ian Acuña.
8. “Simbiosis funcional” (Universidad de Talca), Marco Molina.
9. “Visión genómica sobre el pasado y el presente de la biodiversidad antártica: una herramienta para evaluar el destino de un ecosistema único en un mundo cambiante (GAB)”, (Universidad de Chile), Elie Poulin.
10. “Costras biológicas del suelo Antártico: efectos sobre el desempeño ecofisiológico de Colobanthus quitensis y los mecanismos moleculares involucrados.” (Universidad de Talca), Andrea Barrera.
11. “Aislamiento y caracterización de Bacterias Ácido Lácticas desde Antártida con aplicaciones tecnológicas y bacterioterapéuticas” (Universidad de Concepción), Javier Ferrer.
12. “Explorando la extensión espacial y temporal de intrusiones modificadas de Agua Profunda Circumpolar en una bahía costera antártica: Una combinación de modelamiento oceánico y observaciones”, (Universidad Austral de Chile), María Andrea Piñones.
13. “Calving y balance de masa mediante teledetección, métodos in-situ, y modelación en la isla Rey Jorge (CAMB-KGI)”, (Universidad de Magallanes) Gino Casassa.
14. “Cryptic speciation in a gastropod group in the southern ocean” (Universidad de Concepción), Angie Díaz.
15. “Rol actual y futuro de Salpa thompsoni y Euphausia superba en el flujo de carbono pelágico en la región occidental de la península Antártica”, (Pontificia Universidad Católica de Valparaíso), Juan Höfer.
16. “Conectando el microbioma del zooplancton con procesos ecosistémicos en el Océano Austral”, (Universidad de Concepción), Mireia Mestre.
17. “Donde existen humanos, existe contaminación: Detección temprana de los efectos antrópicos en especies marinas centinelas de la Península Antártica” (Universidad Católica de la Santísima Concepción), Lissette Zenteno.
18. “Desde bajas a altas latitudes: Adaptaciones termales de focas a un mundo cambiante”, (Universidad de Valparaíso), Alicia Guerrero.
19. “Dinámicas de eucariontes fotosintéticos microbianos asociados a esponjas durante transiciones estacionales en Antártica” (Universidad Mayor), Nicole Trefault.
20. “La influencia de colonias de pingüinos sobre el desarrollo de comunidades de tundra en la península Antártica”, (Universidad Católica de Temuco), María Angélica Casanova.

21. “Un asunto de tamaño: Acoplando rasgos de historia de vida temprana de peces Antárticos y forzantes ambientales en un océano cambiante”, (Universidad de Valparaíso), Mauricio Landaeta.

Cooperación internacional

1. “Understanding the dynamics of an ancient Antarctic glaciation” (Nueva Zelandia), investigador Gary Wilson, cuya contraparte nacional es la paleontóloga Cristine Trevisan.
2. “Estudio geológico entre secuencias” (Bulgaria), coordinado por Christo Pimpirev y la contraparte de Cristine Trevisan del INACH.
3. “Prospección acústica de Kril” cooperación entre INACH y el NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica) a cargo del investigador del INACH, Francisco Santa Cruz.

martes, octubre 23

Jóvenes científicas chilenas llevan la Antártica a Panamá

Premio otorgado por el Instituto Antártico Chileno para representar a Chile en la Primera Feria Latinoamericana de Ciencia y Tecnología IMAGINATEC celebrada en Panamá.

Cuatro talentosas estudiantes: Carla Gómez y Maciel Cabello, de Los Andes; Florencia Fuica y Sofía Riveros, de Valdivia, son las autoras del proyecto “Celdas solares biodegradables en base a pigmentos orgánicos de la planta herbácea Deschampsia antarctica”. 
Con este proyecto lograron un premio internacional en Panamá tras su destacada evaluación en la XV Feria Antártica Escolar, realizada en junio del 2018 en  Punta Arenas, organizada por el Instituto Antártico Chileno (INACH) y contó con el patrocinio del Programa Explora Conicyt.

El logro les permitió llegar a la I Feria Juvenil Latinoamericana de Ciencia y Tecnología IMAGINATEC que se realizó en el contexto de la celebración de la Semana de la Ciencia y la Tecnología, organizada por la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación de Panamá (SENACYT).

Las estudiantes, han sido guiadas por sus docentes de Biología, Piera Solari (Liceo Maximiliano Salas Marchán de Los Andes) y Carola Boettcher (Hampton College de Valdivia). 

En tanto, este primer encuentro juvenil reunió a trece países de la región, representados por destacados científicos y tecnólogos de nivel escolar. Donde más de trescientos escolares expositores y otros varios cientos de visitantes han dado vida a la primera versión de un anhelo compartido por organizadores de ferias escolares de ciencia, de generar una instancia anual de socialización exclusiva para hispanoparlantes, que dé cuenta de los intereses e investigaciones de carácter y pertinencia locales.

La Antártica influencia el clima de todo el planeta, sin embargo, esta noción a nivel nacional y latinoamericano es un rasgo aún en desarrollo. A nosotros nos interesa contribuir a ello en todos los niveles, pero especialmente en instancias como esta, con los científicos y tomadores de decisiones del futuro”, dice Paulina Rojas Paredes, encargada de Comunicaciones y Educación del INACH.