Mauricio Latorre Mora ● Profesor Asociado

Materia investigada: Biomedicina, enfermedades cardiovasculares, regulación transcripcional.

Apoyo a la creación de centros de investigación UOH 2023.

Proyecto UOH

Fondequip Mediano EQM230002

Materia investigada: Regulación transcripcional, microbiología, metilaciones, cobre.

El Centro de Modelamiento Matemático (CMM) es un centro científico líder en Chile para la investigación y aplicaciones de las matemáticas. Fue inaugurado en abril del 2000 y forma parte de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile, en la que se encuentra la principal y más antigua escuela de ingeniería del país. Su objetivo es crear nuevas matemáticas y utilizarlas para resolver problemas provenientes de otras ciencias, la industria y las políticas públicas.

La política minera 2050 exige al sector el desarrollo de tecnologías sustentables y amigables con el medio ambiente para la explotación de nuevos minerales de interés comercial. En este contexto, los lineamientos nacionales apuntan a que Chile se convierta en unos de los principales exportadores de tierras raras, compuestas por elementos que se encuentran en muy baja concentración en la corteza terrestre los cuales presentan una variedad importante de usos con un alto valor comercial. Al respecto, el relave Cauquenes dentro de la región de O’Higgins, se presenta como una excelente alternativa para la extracción de tierras raras, dada la alta concentración de Cerio, Lantano, Neodimio e Itrio, elementos hasta 15 veces más caros que el cobre, necesarios para la producción de baterías, catalizadores, imanes, radares, semiconductores, entre otros. Entendiendo que, Chile cuenta a nivel nacional con más de 750 relaves, la extracción de tierras raras da cuenta de una oportunidad única para el levantamiento de proyectos interdisciplinarios con enfoque comercial en todo el país, perfectamente alineados con las políticas mineras nacionales. Al respecto, la biotecnología se ha posicionado eficientemente como una alternativa real para el desarrollo de tecnologías aplicables a la minería. Recientemente se han descrito una serie de especies bacterianas capaces de realizar el proceso de Biolixiviación de tierras raras, el cual consiste en la solubilización de minerales complejos permitiendo posteriormente la extracción de forma eficiente de los elementos de interés. Esta extracción puede llevarse a cabo a través del uso de plantas, proceso denominado Fitoextracción. Literatura reciente declara que especies de sauce (Salix spp) tienen la capacidad de extraer y acumular con gran eficiencia diferentes tierras raras, sistema que puede complementarse perfectamente con el proceso de Biolixiviación haciendo eficiente en terreno la obtención de los elementos raros de gran valor comercial. Con una fuerte colaboración con la empresa Minera Valle Central, nuestro grupo de investigación a través del financiamiento del proyecto interdisciplinario UOH versión 1, logró caracterizar parte importante de la biodiversidad de microorganismos y plantas presentes en el relave Cauquenes. Este estudio nos permitió identificar bacterias con un alto potencial para biolixiviar tierras raras, entre ellos los cuatro elementos raros altamente concentrados en el relave (trabajo publicado). Adicionalmente, logramos determinar la capacidad inicial de especies de sauce para extraer y acumular Neodimio y Lantano (trabajo en preparación). Todos estos resultados abren una oportunidad única de colaboración interdisciplinaria enfocada al desarrollo de un sistema biotecnológico combinado entre bacterias y plantas para la extracción y acumulación eficiente de tierras raras, objetivo central de la presente propuesta de investigación. Dentro de un período de dos años, a través de diferentes ensayos microbiológicos caracterizaremos al menos cinco especies bacterianas capaces biolixiviar Cerio, Lantano, Neodimio e Itrio. En paralelo, se cultivarán en el laboratorio plantas de sauce provenientes del relave Cauquenes, las cuales se seleccionarán en base a su tasa de crecimiento y capacidad de extraer y acumular estos elementos. El siguiente paso consiste a nivel piloto de laboratorio, ajustar la combinación de bacterias y plantas con el mejor rendimiento de extracción, para finalmente realizar pruebas en terreno directamente en el relave Cauquenes. En esta nueva etapa, nuevamente contamos con el apoyo de Minera Valle Central, el centro Basal CMM, el Instituto Milenio CRG, sumado a la colaboración activa de otros laboratorios e institutos internacionales. Adicionalmente, participarán de esta propuesta nuevos académicos de la UOH, del ICA3 la Dra. Carolina Álvarez y del ICI el Dr. Domingo Jullian, quienes llevarán a cabo parte importante de la investigación aportando con sus conocimientos y capacidades de laboratorio, aumentando el grupo de investigadores con vistas de postulaciones futuras a proyectos de mayor envergadura, desarrollo de artículos y realización de tesis conjuntas. En resumen, pretendemos consolidar la línea de investigación interdisciplinaria previamente apoyada en el concurso anterior, proyectando en esta nueva etapa lineamientos hacia un foco comercial, generando resultados y datos necesarios para el levantamiento de postulaciones a concursos de innovación y desarrollo, tales como FIC, CORFO y FONDEF. Finalmente, comprometemos mantener la tasa de publicaciones, actividades de difusión, formación de capital humano y fortalecimiento de puentes de colaboración con otras universidades nacionales e internacionales, sumado al fuerte compromiso regional y principalmente, consolidar el vínculo con empresas del rubro minero.

Fondo de Innovación para la Competitividad - FIC2023- 6ta región.

Con la apertura de la mina El Teniente en 1905, Chile promovió la explotación a gran escala del cobre llamado "Gran Minería del Cobre". De ese momento a la fecha, se registran un total de 757 relaves minero, dentro de los cuales un 85% de ellos están abandonados o inactivos. Estos números posicionan a los relaves como un problema importante, siendo actualmente el pasivo ambiental de mayor impacto en nuestro país. En particular, el relave Cauquenes ubicado en la Región de O Higgins, es el relave de cobre más antiguo y de mayor dimensión, reservorio a la fecha del material depositado por El Teniente. Considerando el número, tamaño y dimensiones, sumado a la complejidad del escenario ambiental y las variables involucradas, el estudio de las comunidades microbianas que habitan los relaves mineros debe abordarse desde diferentes disciplinas. Por estos motivos, a través de la interconexión de las diversas capacidades de investigadores nacionales e internacionales, el presente proyecto busca sentar las bases para la creación de un Centro de Biología de Sistemas para el estudio de comunidades que habitan relaves mineros. A nivel de investigación. el Centro se enfocará en: i) Caracterizar la estructura de las comunidades extremófilas de los relaves. ii) Identificar y validar de los potenciales metabólicos de las comunidades y sus miembros. iii) Generar un registro y clasificación de información - Bases de datos y colección de cepas. iv) Desarrollo de biotecnología para aplicaciones en minería. En definitiva, con un fuerte compromiso regional, el proyecto contempla abordar por primera vez desde una perspectiva multidisciplinaria e integral, el estudio de comunidades de especies extremófilas presentes en el relave Cauquenes, sentando las bases para que el Centro de Biología de Sistemas pueda en el corto plazo, proyectarse como un espacio real para al estudio de microorganismos que habitan los relaves en Chile.

Identificación de bacterias de ralves de la región de O'Higgins para el estudio de posibles funciones biotecnológicas.

Fondo de Innovación para la Competitividad - FIC2018 - 6ta región. Gobierno Regional. Proyecto titulado: Laboratorio Biominero para la Región de O’Higgins. Institución patrocinante: Universidad de O’Higgins. Marzo 2019-Diciembre 2020.

Redes Internacionales Etapa Inicial PCI 2017-REDESI170422. CONICYT. Proyecto titulado: Entendiendo la complejidad metabólica y nutricional de frutos en poscosecha: una perspectiva integradora desde la Biología de Sistemas. Institución patrocinante: Universidad de Chile y Universidad de O’Higgins. Investigadora responsable Dra. Angélica Reyes. Marzo 2018 – Diciembre 2019.

Redes Internacionales Etapa Inicial PCI 2017-REDESI170193. CONICYT. Proyecto titulado: Estudio de especies bacterianas nativas de importancia nacional mediante estrategias de Biología de Sistemas. Institución patrocinante: Universidad de O’Higgins. Marzo 2018 – Diciembre 2019.

Proyecto Internacional EUROPEAN COMMISSION–REA: MILEAGE Nº734931. Proyecto titulado: Microelements in Life Expectancy and Aging. Instituciones patrocinantes: University of Aberdeen (Inglaterra), Universidad de Chile y Universidad de O’Higgins. Director Dr. John Beattie. Mayo 2017 – Abril 2021.

Fondecyt Regular 2017-N°1171575. CONICYT. Proyecto titulado: Synergistic transcriptional response of Listeria monocytogenes to low temperature and copper. Instituciones patrocinantes: Universidad de Chile y Universidad de O’Higgins. Investigadora responsable Dra. Angélica Reyes. Marzo 2017-Diciembre 2019.

- Investigador asociado. Centro de Modelamiento Matemático (CMM). Centro Basal Nº AFB-170001, Director: Alejandro Maass. Marzo 2016-actual.

Fondecyt de Iniciación año 2015 N°11150679. CONICYT. Proyecto titulado: Role of Fur in the systemic response of Enterococcus faecalis and its impact on in vivo infectiveness under different nutritional status of iron. Instituciones patrocinantes: Universidad de Chile y Universidad de O’Higgins. Marzo 2015-Diciembre 2018.

- Investigador asociado. Centro de Regulación del Genoma (CRG). Centro FONDAP FONDAP N°15090007, Director: Miguel Allende. Marzo 2015-actual.

Fondecyt Regular 2015- N°1151384. CONICYT. Proyecto titulado: Metal metabolism in soil bacterial communities from an extreme environment: A comparative genomics analysis. Instituciones patrocinantes: Universidad de Chile y Universidad de O’Higgins. Investigador responsable Dr. Mauricio González. Marzo 2014-Diciembre 2018.