SIN­TE­TI­ZAN­DO NUE­VAS FOR­MAS DE ENER­GÍA

El uso de la in­for­ma­ción que apor­tan los mi­cro­or­ga­nis­mos pa­ra an­ti­ci­par la pre­sen­cia de hi­dro­car­bu­ros o pa­ra me­jo­rar la pro­duc­ción de un ya­ci­mien­to son al­gu­nas de las apli­ca­cio­nes de la bio­tec­no­lo­gía en la in­dus­tria del pe­tró­leo. El Cen­tro de Tec­no­lo­gía R

PQ - - ESPECIAL REPSOL -

Los pro­gre­sos en “el di­se­ño, la sín­te­sis y la ma­ni­pu­la­ción del ADN y el desa­rro­llo de la bio­lo­gía compu­tacio­nal per­mi­ten ha­blar hoy de una bio­lo­gía avan­za­da que abre nue­vas po­si­bi­li­da­des en ám­bi­tos co­mo el ener­gé­ti­co”, afir­ma Ma­ría del Mar Gon­zá­lez, in­ves­ti­ga­do­ra del área de bio­tec­no­lo­gía del Cen­tro de Tec­no­lo­gía Rep­sol. La bio­tec­no­lo­gía “da ac­ce­so a pro­ce­sos en con­di­cio­nes más sua­ves y con me­nor in­ci­den­cia en el me­dio am­bien­te. Ade­más, las reac­cio­nes bio­ló­gi­cas son muy se­lec­ti­vas”, lo que se­gún la ex­per­ta “per­mi­te ob­te­ner mo­lé­cu­las úni­cas con las pro­pie­da­des desea­das”. Este po­ten­cial con­vier­te a la bio­lo­gía en uno de los vec­to­res de fu­tu­ro en la in­ves­ti­ga­ción de nue­vas for­mas de ener­gía.

Bio­lo­gía avan­za­da, nue­vas opor­tu­ni­da­des

Cien­tí­fi­cos de di­fe­ren­tes es­pe­cia­li­da­des, co­mo la in­ge­nie­ría me­ta­bó­li­ca, la in­ge­nie­ría en­zi­má­ti­ca o la bio­lo­gía compu­tacio­nal, con­ver­gen en el La­bo­ra­to­rio de Bio­lo­gía Avan­za­da del Cen­tro de Tec­no­lo­gía Rep­sol. Desa­rro­llan un tra­ba­jo multidisciplinar ini­cia­do ha­ce más de cua­tro años en el que des­ta­can “nues­tras ca­pa­ci­da­des pa­ra con­se­guir en­zi­mas que reali­cen nue­vas ac­ti­vi­da­des o pa­ra op­ti­mi­zar las pro­pie­da­des que ya tie­nen”, ex­pli­ca Gon­zá­lez. Las en­zi­mas son las mo­lé­cu­las or­gá­ni­cas que ca­ta­li­zan reac­cio­nes químicas y que tie­nen por ello un par­ti­cu­lar in­te­rés pa­ra las em­pre­sas ener­gé­ti­cas. De ma­ne­ra na­tu­ral, es­tas mo­lé­cu­las ac­túan en un ran­go de con­di­cio­nes muy es­tre­cho y el ob­je­ti­vo de los bio­tec­nó­lo­gos es me­jo­rar su ac­ti­vi­dad ca­ta­lí­ti­ca pa­ra adap­tar­la a las ne­ce­si­da­des de la in­dus­tria, ace­le­ran­do sus reac­cio­nes, au­men­tan­do su pro­duc­ti­vi­dad, o pa­ra que tra­ba­jen ba­jo con­di­cio­nes más ex­tre­mas.

Bioin­for­má­ti­ca pa­ra di­se­ñar nue­vas en­zi­mas

Los in­ves­ti­ga­do­res em­plean he­rra­mien­tas in­for­má­ti­cas, co­mo la si­mu­la­ción y el mo­de­la­do tri­di­men­sio­nal, pa­ra se­lec­cio­nar aque­llas en­zi­mas con po­si­bi­li­da­des in­dus­tria­les y es­tu­diar có­mo mo­di­fi­car­las. Con las téc­ni­cas bio­in­for­má­ti­cas es po­si­ble pro­bar vir­tual­men­te un ele­va­do nú­me­ro de va­rian­tes, acor­tan­do los pro­ce­sos de in­ves­ti­ga­ción.

Ma­rilyn y Jack, los ro­bots in­ves­ti­ga­do­res

Una vez se­lec­cio­na­dos los cam­bios que se de­ben in­tro­du­cir, en el la­bo­ra­to­rio se cons­tru­yen mi­les de va­rian­tes en­zi­má­ti­cas -pe­que­ñas va­ria­cio­nes en la es­truc­tu­ra química de es­tas mo­lé­cu­las- que tie­nen que ser tes­ta­das has­ta en­con­trar qué mo­di­fi­ca­ción ha pro­du­ci­do los re­sul­ta­dos es­pe­ra­dos. Por ello, de la ro­bó­ti­ca ha ve­ni­do otra in­no­va­ción fun­da­men­tal pa­ra afron­tar pro­yec­tos que has­ta aho­ra eran in­via­bles en bio­tec­no­lo­gía. La au­to­ma­ti­za­ción de los en­sa­yos mul­ti­pli­ca la ca­pa­ci­dad de prue­ba de los la­bo­ra­to­rios y per­mi­te re­pe­tir con gran precisión los ex­pe­ri­men­tos.

LOS BIÓ­LO­GOS DE REP­SOL CUEN­TAN CON DOS PLA­TA­FOR­MAS ROBÓTICAS DE AL­TO REN­DI­MIEN­TO, BAUTIZADAS CO­MO MA­RILYN Y JACK

Los bió­lo­gos de Rep­sol cuen­tan con dos pla­ta­for­mas robóticas de al­to ren­di­mien­to, bautizadas con los nom­bres de Ma­rilyn y Jack, que pue­den rea­li­zar has­ta 10.000 en­sa­yos por semana, tra­ba­jan­do las vein­ti­cua­tro ho­ras del día de ma­ne­ra coor­di­na­da. Ello, has­ta en­con­trar la nue­va ac­ti­vi­dad ca­ta­lí­ti­ca bus­ca­da.

Bús­que­da de ya­ci­mien­tos con bio­pros­pec­ción

En­tre las apli­ca­cio­nes que se es­tán desa­rro­llan­do, los cien­tí­fi­cos de Rep­sol es­tu­dian có­mo la pre­sen­cia de de­ter­mi­na­dos mi­cro­or­ga­nis­mos en la su­per­fi­cie pue­de ser una pis­ta muy re­ve­la­do­ra de la exis­ten­cia de pe­tró­leo o gas en el sub­sue­lo. Has­ta ha­ce po­co la bio­pros­pec­ción era im­pen­sa­ble ya que pa­ra es­tu­diar los mi­cro­or­ga­nis­mos pre­sen­tes en el sub­sue­lo era ne­ce­sa­rio cul­ti­var­los, al­go muy com­ple­jo por las con­di­cio­nes ex­tre­mas en las que vi­ven. Pe­ro con téc­ni­cas co­mo la me­ta­ge­nó­mi­ca y la se­cuen­cia­ción ma­si­va ya es po­si­ble co­no­cer la com­po­si­ción de es­tas es­pe­cies y de­tec­tar su pre­sen­cia a par­tir de los res­tos de su ADN. Es­ta téc­ni­ca pa­sa por con­fec­cio­nar “una ba­se de da­tos mi­cro­bio­ló­gi­ca de di­fe­ren­tes cam­pa­ñas de ex­plo­ra­ción que per­mi­ta re­la­cio­nar­la con la pre­sen­cia de pe­tró­leo o gas”. El desa­rro­llo y aba­ra­ta­mien­to de es­tas tec­no­lo­gías ha­cen de la pros­pec­ción bio­ló­gi­ca una he­rra­mien­ta que, com­bi­na­da con otras téc­ni­cas geo­ló­gi­cas, geo­quí­mi­cas y geo­fí­si­cas, po­drá con­tri­buir a in­cre­men­tar el éxi­to ex­plo­ra­to­rio. En el ca­so de la pro­duc­ción en po­zo, el per­fil mi­cro­bio­ló­gi­co de las pri­me­ras mues­tras ex­traí­das apor­ta­rá más da­tos so­bre las ca­rac­te­rís­ti­cas del ya­ci­mien­to, co­mo su ti­po de ro­ca o la ca­li­dad de los hi­dro­car­bu­ros, que po­drían ayu­dar en la to­ma de de­ci­sio­nes pa­ra la me­jo­ra de su ex­plo­ta­ción.

Mo­lé­cu­las a me­di­da pa­ra pro­du­cir nue­vos ma­te­ria­les

En un fu­tu­ro cer­cano tam­bién se sin­te­ti­za­rán mo­lé­cu­las a me­di­da apro­ve­chan­do las ven­ta­jas que ofre­cen los sis­te­mas bio­ló­gi­cos. En un área de in­ves­ti­ga­ción que cada vez co­bra más im­por­tan­cia pa­ra el sec­tor ener­gé­ti­co, la bio­tec­no­lo­gía avanza en el di­se­ño de com­po­nen­tes que no son po­si­bles con los pro­ce­sos quí­mi­cos tra­di­cio­na­les. Ya se pro­du­cen plás­ti­cos bio­de­gra­da­bles a par­tir de la ac­ti­vi­dad de las bac­te­rias, nue­vos bio­com­bus­ti­bles y bio­lu­bri­can­tes o ma­te­ria­les ins­pi­ra­dos en es­truc­tu­ras o pro­ce­sos na­tu­ra­les co­mo los que son ca­pa­ces de ab­sor­ber la luz imi­tan­do la fo­to­sín­te­sis.

Los cien­tí­fi­cos es­tu­dian có­mo la pre­sen­cia de de­ter­mi­na­dos mi­cro­or­ga­nis­mos en la su­per­fi­cie po­dría re­ve­lar la exis­ten­cia de pe­tró­leo.

El per­fil mi­cro­bio­ló­gi­co de las pri­me­ras mues­tras ex­traí­das apor­ta­rá más da­tos so­bre las ca­rac­te­rís­ti­cas del ya­ci­mien­to.

Las en­zi­mas son las mo­lé­cu­las or­gá­ni­cas que ca­ta­li­zan reac­cio­nes químicas y que tie­nen por ello un par­ti­cu­lar in­te­rés pa­ra las em­pre­sas ener­gé­ti­cas.

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