Darwin

I+D

La sólida base científica de DARWIN se ve reflejada en el desarrollo de múltiples actividades de I+D en la empresa. Algunas de estas actividades se centran en el desarrollo de productos y servicios nuevos propios para nuestra empresa, mientras que otras pretenden responder a la necesidad de establecer colaboraciones público-privadas para la efectiva transferencia de conocimientos, tanto con organismos nacionales como internacionales.

Plataforma de Bioprospección Aumentada

La caracterización en profundidad y la explotación desde el punto de vista biotecnológico de un microorganismo requieren obligatoriamente de su cultivo y mantenimiento en el laboratorio, y es por esto que existe una creciente necesidad de buscar nuevas técnicas de cultivo. En DARWIN estamos desarrollando una plataforma innovadora de cultivo caracterizada por generar gradientes físico-químicos de distintos nutrientes, mimetizando el entorno natural en el que habitan los microorganismos. El objetivo de esta línea de I+D es aumentar el número y la diversidad de microorganismos cultivados y aislados en nuestro laboratorio.
Financiación: Ayudas para contratos Torres Quevedo 2016 (ref. PTQ-16-08227), financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Importe: 88.200,00 €.27)

Microorganismos productores de carotenoides

La acumulación de carotenoides juega un papel importante en la protección de las bacterias contra varios tipos de estreses, en particular, contra el estrés generado por radiación. Actualmente existe una demanda creciente de colorantes o pigmentos naturales (obtenidos principalmente de plantas) en la industria alimentaria, farmacéutica, cosmética o textil. En este proyecto se pretende abordar el estudio de microbiomas de ambientes de elevada insolación (en particular, de la superficie de placas solares) desde una doble perspectiva: básica y aplicada. El objetivo es describir las características taxonómicas y funcionales de este ambiente extremo, así como contribuir al descubrimiento de microorganismos con actividades fisiológicas in vitro e in vivo de interés (por ejemplo, protección contra estrés oxidativo), y de optimizar la producción de carotenoides mediante ingeniería metabólica.

Financiación: cofinanciado con el Programa de Doctorados Industriales del MICINN (DI-16-08227).

Artículos científicos :

Polar solar panels: Arctic and Antarctic microbiomes display similar taxonomic profiles (Environmental Microbiology Reports)

Microbial Ecology on Solar Panels in Berkeley, CA, United States (Frontiers in Microbiology)

Bioprospecting challenges in unusual environments (Microbial Biotechnology)

Adaptación y optimización de pipelines bioinformáticos para la tecnología MinION

La tecnología de secuenciación de Oxford Nanopore ha revolucionado el panorama de las ciencias ómicas debido a su precio asequible y a su capacidad para generar secuencias de gran longitud, lo que hasta el momento había sido la mayor limitación en el campo. No obstante, existen varias limitaciones que limitan la aplicación de esta tecnología: peor calidad de las secuencias generadas, falta de software específico, carencia de criterios de homogenización y optimización de los runs (multiplexado de muestras, tiempo de análisis, etc). En DARWIN tratamos de establecer una metodología optimizada para aplicar esta tecnología a todos los ámbitos de la metagenómica, a nivel de taxonomía (genes marcadores y/o shotgun) y de análisis funcional. Este trabajo incluye principalmente pruebas de rendimiento en cantidad y calidad de las lecturas utilizando diferentes kits de preparación de la muestra, y comprobación del rendimiento de distintos pipelines y herramientas bioinformáticas disponibles en el mercado o generadas por la propia empresa.

Financiación: Ayudas para contratos para la formación de investigadores en empresas (Doctorados Industriales 2017) (ref. DI-17-09613), financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Importe: 52.240 €.

Aumento en la eficiencia de producción de biogás

La digestión anaeróbica es una tecnología ya consolidada que permite la conversión microbiana de la biomasa presente en lodos de aguas residuales en metano y dióxido de carbono, y la producción de una planta de biogás depende de los microorganismos en su interior, siendo la composición de éstos una de las claves para su correcto funcionamiento. En DARWIN colaboramos con la empresa Bio-H2 Umwelt GmbH y con el Robert Boyle Institut (ambos localizados en Alemania) con el fin de caracterizar este proceso de conversión microbiana y de aumentar la eficiencia de producción de biogás.

Artículos científicos:

Methanogenic community shifts during the transition from sewage mono-digestion to co-digestion of grass biomass (Bioresource Technology)

Shedding light on biogas: a transparent reactor triggers the development of a biofilm dominated by Rhodopseudomonas faecalis that holds potential for improved biogas production (bioRxiv)

BioRoboost: cooperación internacional sobre estandarización en biología sintética

La biología sintética es una disciplina que parte de los principios de la ingeniería para (re)diseñar circuitos biológicos para su uso en diferentes aplicaciones y, como cualquier ingeniería, depende del uso de componentes estándares bien definidos, universales y robustos. DARWIN participa en el Proyecto Europeo “BioRoboost: Fostering Synthetic Biology standardisation through international collaboration”, una CSA dentro del marco Horizonte 20s20, en el cual participan un total de 20 partners europeos y cuyo objetivo principal es contribuir a la estandarización en el campo de la biología sintética.

Financiación: financiado por la Comisión Europea en H2020 (Project ID 210491758)

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Uso de G.mellonella como nuevo modelo de cribado in vivo de probióticos

Los modelos mamíferos son los más cercanos a humanos en términos evolutivos, sin embargo, su uso tiene un precio elevado, permite un número bajo de ensayos simultáneos e implica consideraciones éticas. Como alternativa, se pueden usar organismos modelos no mamíferos que, aunque de menor complejidad, son capaces de generar resultados extrapolables a los seres humanos. El objetivo de DARWIN en el marco de la financiación NEOTEC es desarrollar una nueva tecnología de cribado basada en el uso del organismo G. mellonella como modelo de enfermedades humanas (en concreto, su uso como modelo de estrés oxidativo y de obesidad) así como desarrollar nuevas tecnologías para la generación de mutantes de este organismo, con el objetivo final de desarrollar modelos de enfermedades con síntomas extrapolables a humanos en proyectos futuros. Este organismo presenta una serie de ventajas frente a otros organismos modelos de baja complejidad, incluyendo su capacidad de crecer a 37 °C, la posibilidad de realizar disecciones y estudios histológicos, así como la posibilidad de inyectar dosis exactas de los tratamientos a estudiar.

Financiación: Subvención del Programa NEOTEC 2018: “Implantación de un nuevo modelo de cribado de probióticos” (expediente SNEO-20181022), financiado por el Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI). Importe: 201.961,00 €.

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Selección y caracterización de cepas probióticas para peces

El incremento en la demanda mundial del pescado implica la necesidad de un desarrollo sostenible en la industria de la acuicultura. Para ello, la puesta a punto de dietas que incluyan suplementos probióticos tiene un gran potencial, y contribuye a reducir el uso de antibióticos en este sector. En DARWIN pretendemos contribuir a solucionar estos retos mediante la selección y caracterización de cepas probióticas para peces a partir del cribado masivo de nuestra colección propia de microorganismos. Este desarrollo pretende mejorar la resistencia de los peces a seis patógenos distintos para los que, actualmente, no existe ningún producto comercial disponible en Europa.

Financiación: Subvención para un Proyecto de Creación de Empresas de Base Tecnológica (CREATEC-CV 2018) (expediente IMCBTA/2018/8), financiado por Institut Valencià de Competitivitat Empresarial (IVACE) cofinanciado con fondos del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Importe: 67.223,24 €.