Bacteria Magnetotactica

Universidad de Navarra
Informática Básica y Técnicas Bibliográficas
Grado en Biología

Proyecto Final:
Reporte de Prácticas


Pamplona. Navarra (31009). Abril/26/2012

Determinación de la Masa de Material Magnético (Fe3O4) en Bacterias Magnetotácticas mediante un Campo Magnético no Homogéneo

Introducción
Descubierta en 1975 por Richard P. Blakemore, la bacteria magntetotáctica(BMT) es un organismo micro-aerobio localizado en sedimentos de zonas de transición oxi-desoxi1. Estas utilizan magnetita (Fe3O4) para orientarse según el campo magnético de la Tierra con el fin desplazarse a ambientes ricos en oxígeno [Bazylinski & Frankel, 2004].
El objetivo de la práctica es determinar la cantidad de dichos cristales en BMT mediante un campo magnético no homogéneo. Tiene comodificultad el requerimiento de microscopio electrónico de transmisión (MET) y espectroscopia de Raman (choque inelástico), los cuales implican altos costos. La trascendencia del estudio se encuentra en el campo de la biotecnología. Recientes avances demuestran el crecimiento de un polímero basado en el auto-ensamble de nano partículas aprovechando las propiedades de la BMT3.
Se plantea lasiguiente hipótesis: existe una dependencia positiva entre el tamaño de la bacteria y su contenido de material magnético.
Material y Métodos
El material utilizado para el estudio fue el siguiente:
* Tubos de vidrio de 4mm de diámetro
* Parafina
* Espectrofotómetro de Bruker E500
* Rejillas recubiertas de carbón 25 x 15mm
* Microscopio electrónico de transmisión Zeiss Omega 912X* Cronómetro Modena Ms 101
* Bobinas Tesla
Aislamiento BMT: se aíslan 20 BMT de la serie HSMV-1 cultivadas en ambiente aeróbico estático, se cortan en capa fina y se depositan en rejillas carbonatadas hasta secar.
Determinación del tamaño: mediante el análisis del espectro UV-Visible de magnitud más débil (Giacoman, J. 1997). Se incorporan los tubos con la muestra de bacterias en elespectrofotómetro; con el espectro resultante se calcula el diámetro con la ecuación de Giacoman.
Medida desplazamiento: Se utilizan bobinas de Tesla para crear un campo magnético multipolar a 680µv y un MET a 300Kv equipado con cámara para observar el desplazamiento; con la grabación se determinan los tiempos correspondientes a precisión con el cronómetro Ms 101.
Cálculos: Las ecuaciones utilizadasse encuentran en el guion de prácticas (pág. 2-3)

Resultados

| Tamaño de BMT (nm) |
| 5.33e-7 | 4.78e-7 | 5.80e-7 | 5.87e-7 | 4.75e-7 | 3.88e-7 | 5.94e-7 | 4.53e-7 | 4.01e-7 | 4.77e-7 |
V’(t)(nm/s) | 0.47 | 0.34 | 0.59 | 0.61 | 0.34 | 0.18 | 0.62 | 0.29 | 0.20 | 0.34 |
m mag(Kg) | 1.54e-17 | 1.46e-17 | 1.61e-17 | 1.60e-17 | 1.45e-17 | 1.27e-17 | 1.62e-17 | 1.41e-17 | 1.29e-17 |1.46e-17 |

5.75e-7 | 4.92e-7 | 5.73e-7 | 5.32e-7 | 6.98e-7 | 5.04e-7 | 5.60e-7 | 5.57e-7 | 5.51e-7 | 6.21e-7 |
0.57 | 0.37 | 0.57 | 0.47 | 0.93 | 0.40 | 0.53 | 0.52 | 0.51 | 0.70 |
1.59e-17 | 1.48e-17 | 1.60e-17 | 1.55e-17 | 1.70e-17 | 1.51e-17 | 1.57e-17 | 1.46e-17 | 1.56e-17 | 1.64e-17 |
Tabla 1. Velocidades Derivadas promedio para cada BMT calculadas según Ecuación 2 posterior al análisisespectroscópico; masa magnética resuelta mediante Ecuación 5.
En la Tabla 1 se observa un claro aumento de la velocidad directamente proporcional al tamaño de la bacteria; es decir, a mayor diámetro, mayor velocidad adquirirá. Dado que el transcurso del experimento no fue suficiente para alcanzar la velocidad límite, se resolvió según el máximo de velocidad registrado. La figura 1 rectifica lapresencia de una relación polinómica entre ambas variables.
Figura 2. Masa magnética en función de su tamaño (eje izq.) y de su Volumen (eje Der.)
Figura 2. Masa magnética en función de su tamaño (eje izq.) y de su Volumen (eje Der.)
Figura 1. Velocidad límite en función del tamaño de cada BMT.
Figura 1. Velocidad límite en función del tamaño de cada BMT....