Las microalgas son de gran interés económico, debido a su alto potencial en la industria alimentaria, médica y energética, siendo una opción eco-amigable a la problemática de los combustibles y con grandes ventajas económicas y sociales.

El proyecto pretende obtener una colección de cepas de microalgas promisorias en la producción de aceites intracelulares, a partir de los cuales se pueden gestar posteriores investigaciones en los procesos de extracción de aceites y potenciar otros productos.

Las muestras serán colectadas en sistemas acuáticos naturales de producción y contaminados. Luego se procederá a purificar, establecer y seleccionar las cepas de microalgas promisorias en la producción de lípidos, para determinar su composición química.
El objetivo es seleccionar e implementar procesos dirigidos al mejoramiento del cultivo de 3 o 4 especies de microalgas y la generación de biomasa con alto potencial para ser usado en la producción de biocombustibles y productos industriales como biofertilizantes.

Palabras claves: Microalgas, Extracción de aceites, Bioenergía, Sistemas abiertos.

El objetivo del proyecto es potenciar el uso de las energías alternativas a través del diseño y la implementación de un prototipo de estanque semi-cerrado para el cultivo de microalgas con potencial en la producción de aceites para su empleo en la generación de biocombustibles y captura de CO2.

Palabras claves: Microalgas, energías alternativas, producción de aceites, biocombustibles, captura CO2.

La expresión de proteínas recombinantes es una técnica biotecnológica notoria, ampliamente usada para obtener altas cantidades de proteínas a bajo costo y cada vez con mejores rendimientos. La primera proteína recombinante que apareció en el mercado fue la insulina humana en 1982. En el presente proyecto se pretende implementar protocolos para la producción de proteínas recombinantes en Escherichia coli utilizando un modelo metodológico claro como lo es la producción de la enzima ADN Taq polimerasa de Thermus aquaticus. El gen de la ADN Taq polimerasa será obtenido por amplificación de este utilizando una cepa de Thermus aquaticus. Posteriormente este gen se clonará en el vector de expresión pET-30a el cual posteriormente se utilizará para transformar una cepa de E. coli. Las bacterias transformadas serán crecidas en medio LB con ampicilina y serán inducidas a la expresión de la enzima utilizando IPTG. La recuperación de la proteína recombinante se realizará a través de procesos de lisis de las células y procesos de centrifugación. La proteína obtenida se verificará por SDS-PAGE y se valorará su actividad biológica utilizándola como reactivo de PCR y comparando su actividad con una preparación comercial de la misma.

Palabras claves: Proteína recombinante, Taq ADN polimerasa, Thermus aquaticus, clonación, transformación.

Listeria monocytogenes es una bacteria que reside prioritariamente en el suelo, responsable de infecciones tales como encefalitis y septicemia gastro-intestinal. Puede afectar a humanos, aves de corral, ganado y mamíferos silvestres. Además de su importancia clínica, ha sido mundialmente estudiada como un modelo de patogénesis intracelular. Durante el año 2015 se encontró la presencia de bacterias del género Listeria en gran diversidad de muestras de Costa Rica, incluyendo: carnes, vegetales y suelos. El suelo es un sustrato que permite la transferencia de microorganismos patógenos humanos a plantas y animales de granja, y posteriormente a los alimentos. Por lo tanto las prácticas sobre el uso y el manejo de la tierra pueden influenciar directamente la presencia de patógenos en los alimentos e impactar en la salud pública.

En la presente investigación Listeria monocytogenes será utilizada como un modelo para la comprensión de la ecología de patógenos humanos en los agroecosistemas, con el fin de brindar al país herramientas para el manejo y prevención de infecciones alimentarias. Para esto se realizará una revisión de la incidencia de L. monocytogenes suelos de distintas regiones de Costa Rica y en diferentes épocas del año. A partir de los resultados obtenidos se seleccionarán tres estaciones de trabajo para un estudio exhaustivo de las propiedades físicas del suelo, factores químicos y biológicos de influencia, comunidades microbianas asociadas a la presencia de L. monocytogenes y efecto de las actividades de explotación del suelo en la presencia de bacterias patógenas, durante un periodo de al menos 24 meses.

Este estudio será realizado por un grupo interdisciplinario conformado por investigadores del Instituto Tecnológico de Costa Rica, en colaboración con centros científicos reconocidos internacionalmente como lo son Corpogen (Colombia), el centro de investigación Foulum de la Universidad Aarhus y el Instituto Pasteur (Francia). Con los resultados de nuestra investigación, se logrará ampliar el panorama científico existente en la actualidad sobre L. monocytogenes, generando información de impacto con la cual se podrá correlacionar el comportamiento de las bacterias patógenas con las variables física, biológicas y químicas de los suelos.

PALABRAS CLAVE: Metagenómica, patógenos, curva de retención de agua del suelo, física de suelos, transcriptoma.

• Subárea: Ciencias Biológicas y Ciencias de la Tierra y del Ambiente

Las técnicas de biología molecular han logrado incidir diversos campos de la actividad humana relacionados con procesos de verificación o control de calidad en productos alimentarios así como en sistemas de diagnóstico temprano de enfermedades. Recientemente en el área de verificación Post Morten o medicatura forense, las técnicas han sido ampliamente utilizadas sobre todo por el nivel de fidelidad que proveen (99 %). A pesar de su alto costo y elevado nivel técnico, en la actualidad se han implementado sistemas de verificación de identidad por medio de técnicas de biología molecular en muchas de las legislaciones que regulan la Peternidad a nivel internacional. De forma similar en otros organismos superiores como los equinos, estas técnicas biotecnológicas han mostrado gran versatilidad sobre todo a la luz de los mercados globalizados que promueven el uso de normativas estandarizadas en la compra y venta de animales con fines de competencia u exposición.

El proyecto aquí planteado busca implementar la técnica de tipificado genético en equinos, una herramienta de uso muy frecuente por diversas asociaciones de criadores de animales de competencia. Las técnicas además, son tan versátiles que una vez implementadas para una raza en particular pueden ser usadas (con algunas variantes) para la verificación genética de parentesco en otras razas de equinos, estudios de genética de poblaciones en otros animales de granja u domésticos. Por otro lado permiten incursionar en el diagnóstico temprano de enfermedades genéticas así como para certificar la presencia u ausencia de patógenos tales como virus y bacterias en tejidos u fluidos (plasma sanguíneo) animales. De esta forma la implementación de técnicas de tipificado genético puede favorecer de forma muy práctica la incursión de grupos de investigación en campos relacionados con la paternidad y salud animal con repercusiones comerciales importantes para ciertos grupos u asociaciones productivas.

Palabras claves: Microsatélites, ADN, PCR, pelo equino, tipificado genético.

El proyecto tiene como objetivo evaluar la utilización de microorganismos que se han modificado genéticamente y de cepas mutantes para aumentar la eficacia del proceso de producción de etanol a partir de la biomasa alta en celulosa y lignina.

Para ello se modificarán cepas (S. cerevisiae) que conviertan xilosa en etanol, se analizarán las variables de pretratamiento (pH y temperatura) para determinar las condiciones óptimas de trabajo, se analizarán los productos de la acción de Phanaerochaete chrysosporium sobre celulosa y lignina y se desarrollarán ensayos para inducir resistencia a etanol en las cepas de Clostridium thermocellum.

Palabras claves: Etanol, celulosa, lignina, cepas mutantes.

• Subárea: Ciencias Biológicas

El arándano (Ericaceae, Vaccinium spp).es una baya de color oscuro, azulada. Constituye una de las fuentes más importantes de antocianos y carotenoides que le confieren propiedades antioxidantes. Sus frutas son de bajo valor calórico, ricas en vitamina C, potasio, hierro y calcio. Hay seis especies nativas en nuestro territorio, que se distribuyen
en un rango altitudinal entre 1500 y 3500 m.s.n.m., en los bosques montaños de la cordillera de Talamanca y en los alrededores del volcán Irazú. Tiene gran potencial para exportación y para industrialización a nivel nacional; además; nuestro país cuenta con suelos y climas favorables para este cultivo. Como gran atractivo adicional, estudios recientes indicaron los altos contenidos de antioxidantes de los materiales nativos de Costa Rica.

Por estas razones el arándano se incluyó como línea de investigación en el área de cultivos no tradicionales del Programa Nacional de Fruticultura. El objetivo último de las proponentes de esta propuesta es desarrollar un protocolo de micropropagación de arándano y en una primera fase, desarrollar las metodologías de establecimiento, brotación y desarrollo de yemas de arándano, con el fin de que a mediano plazo, se disponga material de siembra para promover su cultivo y así incentivar la diversificación de la actividad agrícola, principalmente en zonas vulnerables o erosionadas por la intensiva explotación hortícola.

Palabras Claves: Vaccinium, micropropagación, establecimiento in vitro, citocininas,cultivo in vitro, arándano.

• Subárea: Ciencias Biológicas

Determinación de la efectividad de un jarabe vomitivo, elaborado a partir de extractos crudos de Psychotria ipecacuana (Ipecacuana) en perros sanos

Los animales por su instinto natural olfatean y se alimentan de cualquier producto alimenticio que se encuentre en el suelo, por lo que existe el riesgo de que entren en contacto directo con sustancias y/o animales venenosos, causándoles severas intoxicaciones. Médicos especialistas recomiendan que lo primero que hay que hacer es provocar el vómito en la mascota. Para ello existen un sinnúmero de remedios caseros, pero ninguno de ellos es cien por ciento efectivo o no provocan el vómito de inmediato, permitiendo que las sustancias logren llegar a todo el sistema digestivo, empeorando el daño en los animales. Ipecacuana es una planta herbácea que produce un metabolito secundario conocido como emetina, perteneciente al grupo de los alcaloides y tiene la función terapéutica de ser vomitivo, expectorante y diaforético. Se reporta su consumo en humanos, en casos de intoxicación, pero son pocos los reportes en animales.

En el proyecto VIE-2015, se produjo un jarabe vomitivo de uso veterinario a partir de Psychotria ipecacuana (ipecacuana) y se probó su efectividad inicial, sin embargo, es importante evaluar este químico tomando en cuenta ciertos parámetros como: raza, alimentación, edad y procedencia del animal (doméstico o de calle). En este proyecto se propone asegurar la efectividad del producto tomando en cuenta esas consideraciones por medio de un diseño experimental más completo, para lograr junto con la empresa Laboratorios Gaher S.A., la comercialización del producto al finalizar el proyecto. Se contará con el apoyo del Dr. Veterinario Edwin Garro Navarro para realizar pruebas de efectividad a evaluar en dicho experimento. También se propone estandarizar el jarabe.

PALABRAS CLAVE: Ipecacuana, raicilla, jarabe, vomitivo, emetina

• Subárea: Ciencias Biológicas

Generación de variabilidad genética en arroz: una alternativa para enfrentar el cambio climático y favorecer la seguridad alimentaria en Costa Rica

Inducir variabilidad genética en el cultivo de arroz (Oryza sativa) para seleccionar variante que se adapten al cambio climático y favorezcan la seguridad alimentaria.

• Subárea de investigación: Ciencias de la tierra y medio ambiente

Facilitar que los propietarios de los bosques de AMAOSA y OSACOOP conserven su patrimonio natural y mejoren sus medios de vida, a través del manejo forestal sostenible y de comercio justo de madera.

Objetivos específicos:

Aumentar la rentabilidad del bosque ante otros usos alternativos de la tierra, a través del manejo forestal.

Aumentar la calidad y cantidad de asistencia técnica, para el desarrollo de acciones de conservación productiva de los bosques.

Con el proyecto se pretende el manejo forestal sostenible del bosque mediante la elaboración e implementación de un Plan General de Manejo para 20 familias propietarias de fincas de las organizaciones Cooperativa de comercialización de productores de palma aceitera de la Península de Osa (OSACOOP) y la Asociación de manejo de bosques de Osa (AMAOSA).

La propuesta se ejecutaría en 36 meses y con la cooperación financiera del fondo del primer canje de deuda por naturaleza EEUU - CR.

Asociaciones de productores, implementación de plan de mejoras, entrenamiento, compe  vidad

• Subárea asociada: Ciencias de la Tierra y del Ambiente