Evaluación de alternativas frutícolas amigables con el ambiente para contribuir al desarrollo sostenible de la zona norte de cartago.

La presente propuesta tiene como objetivo fundamental favorecer el proceso de diversificación agrícola de la microcuenca Plantón Pacayas (subcuenca del Río Birrís, cuenca del río Reventazón) en la zona norte de Cartago, evaluando el potencial de frutales no tradicionales como: el higo (Ficus carica), el tomate de árbol (Solanum betaceum) y el membrillo (Cydonia oblonga Mill) bajo un concepto de agricultura amigable con el ambiente. En el caso del higo se dará impulso al incremento de valor agregado de esta fruta favoreciendo la elaboración de productos procesados tales como mermeladas, bocadillos, néctar, higos rellenos cubiertos de chocolate, entre otros. Asimismo, se establecerán parcelas que permitan evaluar el comportamiento agronómico de estos cultivos en la zona, valorando su potencial genético y la posible contaminación con virus del material vegetativo de propagación. Se estimulará la organización de los agricultores (as) y la realización de estudios de mercado vinculados a cada fruta. El proceso de divulgación de la información se hará por medio de publicaciones y la elaboración de otros materiales didácticos.

Palabras claves: Higo, membrillo, tomate árbol, cultivo de tejidos, caracterización, agroindustria, mercadeo.

• Subárea: Ciencias Biológicas

Estudio de la regulación de genes virB y omp25 implicados en la virulencia, estructura e inmunogenicidad de Brucella abortus.

Brucella es un patógeno facultativo intracelular que causa una enfermedad llamada brucelosis en animales y humanos. Este padecimiento es endémico de regiones como Centroamérica y ocasiona importantes pérdidas económicas en la industria ganadera y el sector salud. Se sabe que el sistema de dos componentes BvrR/BvrS y el sistema de secreción tipo IV VirB están implicados en la virulencia, mientras que la proteína de membrana externa Omp25 es importante para la estructura e inmunogenicidad de la bacteria. En esta investigación se pretende estudiar la regulación de los genes virB y omp25, para contribuir al entendimiento del proceso de invasión y vida intracelular
de la bacteria. Primero se determinará el sitio de unión de BvrR en el promotor de virB mediante ensayos de movilidad electroforética. Posteriormente se caracterizará la región reguladora del gen omp25, usando ensayos de β-galactosidasa. Se espera que los resultados por obtener contribuyan a generar conocimiento que pueda, en un futuro, ser utilidad para diseñar un método de control de la infección bacteriana basado en la inhibición de su mecanismo de virulencia así como para diseñar una mejor vacuna. De esta manera se podría mitigar el impacto económico de la brucelosis en la industria ganadera y el sector salud.

Palabras claves: Brucella abortus, bacteria intracelular, virulencia, estructura bacteriana, inmunogenicidad, regulación génica, sistema de dos componentes BvrR/BvrS, sistema de secreción tipo IV VirB, proteína de membrana externa Omp25, zoonosis.

• Subárea: Ciencias Veterinarias

La exposición de un microorganismo a temperaturas superiores a su temperatura máxima de crecimiento ocasiona la muerte celular (Iáñez, 2005). Sin embargo, algunas bacterias como Geobacillus sp., producen estructuras de latencia, denominadas endosporas, que se caracterizan por su elevada resistencia al calor (Iáñez, 2006). El descubrimiento de las mismas fue decisivo para el desarrollo de métodos de esterilización, como el calor húmedo (autoclavado), el cual es ampliamente utilizado a nivel mundial para la esterilización de medios de cultivo, instrumentos y cristalería (Madigan et al., 1998).

La presente propuesta pretende cultivar la cepa G. stearothermophilus ATCC 7953 en un biorreactor de 2.5 litros bajo el sistema “batch”, con el fin de obtener una mayor cantidad de esporas termorresistentes con potencial para ser utilizadas como indicardor biológico en el control de calidad de autoclaves. Esto permitiría, en un futuro, ahorrar costos a nivel institucional e inclusive generar ganancias, si se llegara a comercializar el producto obtenido a nivel nacional, ya que el mismo no se produce en nuestro país.

La actividad de fortalecimiento se llevaría a cabo en el Centro de Investigación en Biotecnología (CIB), el cual cuenta con el equipo necesario para desarrollar el área de bioprocesos con microorganismos, que es una de las áreas prioritarias según el proceso de acreditación de la carrera de Ingeniería en Biotecnología. Esta propuesta representa la oportunidad ideal para generar conocimientos que permitan responder, de manera preliminar, a las necesidades de desarrollo institucional.

Palabras claves: Geobacillus stearothermophilus, endosporas, escalamiento, biorreactor, control de calidad, esterilización, indicadores biológicos.

• Subárea: Ciencias Biológicas

Elaboración de un protocolo para la identificación de bacterias del género Brucella, que representan un riesgo para la salud pública alimentaria y la vigilancia epidemiológica en Costa Rica.

Sistema de vigilancia, control y protección para la purificación comprensíón y envasado de metano empleando comunicación inalámbrica bajo protocolos de seguridad OSHA, NFPA.

Sistema electrónico de control y protección utilizando comunicación inalámbrica para la compresión y almacenamiento de biogás proveniente de un biodigestor.

Resumen

La propuesta pretende que, con el análisis genómico de diversas especies de Brucella, provenientes de distintos hospederos y de distintos sitios anatómicos de un mismo hospedero se contribuya a establecer si la presencia de SNPs, pseudogenes, regiones repetitivas, entre otros, son importantes en la adaptación de Brucella a su hospedero. Por otro lado, el análisis de regiones reguladoras (detectadas mediante ChIP-seq) y sus interacciones, es fundamental para investigar procesos fisiológicos y celulares en una gran variedad de contextos, incluyendo los procesos que conllevan al desarrollo de la infección y a la respuesta a diferentes estímulos (Bansal et al., 2015).Si bien es cierto que los genomas completos generados mediante secuenciación proveen una gran cantidad de información y la misma es altamente confiable, la obtención de los datos requiere un análisis minucioso de los mismos y corroboración experimental. Por estas razones es indispensable que se cuente con el recurso humano capacitado en estas tareas. A pesar de que el país ya cuenta con la tecnología para la realización de estudios genómicos y transcriptómicos, el personal con conocimientos para analizar los datos aún es escaso. Por lo tanto, además de contestar las preguntas de investigación antes planteadas, esta propuesta pretende consolidar al equipo humano proponente como un grupo de trabajo que contribuya al avance de la genómica, transcriptómica y bioinformática dentro de las Universidades Públicas de Costa Rica, el país y la región Centroamericana.

Comprender el panorama transcipcional que es controlado por el sistema de dos componentes BvrR/BvrS de Brucella abortus que es escencial para su virulencia.

• Subárea: Medicina Veterinaria