<\/p>\n
Los biosensores basados en la especificidad de reconocimiento biol\u00f3gico (bio-afinidad) se han desarrollado ampliamente para la detecci\u00f3n de biomarcadores (\u00e1cidos nucleicos, prote\u00ednas, l\u00edpidos u otros metabolitos). Tanto el ADN y las prote\u00ednas como las micro y nanotecnolog\u00edas permiten la uni\u00f3n covalente de miles de sondas en una peque\u00f1a zona de un soporte s\u00f3lido (pl\u00e1stico, vidrio, micro y nano-esferas, etc). Los vol\u00famenes de reacci\u00f3n peque\u00f1os y la cin\u00e9tica de reacci\u00f3n elevada, junto con el gran potencial para la miniaturizaci\u00f3n y la robotizaci\u00f3n, hace que la tecnolog\u00eda de microarrays un sistema de gran alcance para el an\u00e1lisis in situ de los biomarcadores en la astrobiolog\u00eda y el monitoreo ambiental.<\/p>\n
El reconocimiento molecular de los sistemas de bio-afinidad, tales como la reacci\u00f3n espec\u00edfica entre ant\u00edgenos y anticuerpos, receptores de proteinas y ligandos, o la complementaria entre los \u00e1cidos nucleicos de una sola hebra, se han utilizado ampliamente en la industria de biosensores. De hecho, los biosensores m\u00e1s empleados en aplicaciones ambientales utilizan anticuerpos, debido a la disponibilidad de muchos de ellos contra los contaminantes espec\u00edficos.Hay miles de anticuerpos<\/a> comerciales producidos contra compuestos que van desde peque\u00f1as mol\u00e9culas tales como amino\u00e1cidos, az\u00facares y l\u00edpidos, a grandes pol\u00edmeros y c\u00e9lulas enteras.<\/p>\n Los anticuerpos son grandes glicoprote\u00ednas que se pueden modificar qu\u00edmicamente (por otras sustancias, como fluorocromos, otras prote\u00ednas, o incluso otros anticuerpos), sin afectar a la capacidad de uni\u00f3n y especificidad del anticuerpo a su ant\u00edgeno. Adem\u00e1s de los anticuerpos, hay otros tipos de mol\u00e9culas de captura espec\u00edficas: lectinas, un grupo de prote\u00ednas no enzim\u00e1ticas con altas especificidades y afinidades para mono y oligosac\u00e1ridos; affybodies, prote\u00ednas de uni\u00f3n seleccionadas in vitro; apt\u00e1meros, oligonucle\u00f3tidos seleccionados in vitro que se unen; o los pol\u00edmeros impresos molecularmente (MIPs), pol\u00edmeros org\u00e1nicos formados en la presencia de una mol\u00e9cula que se extrae despu\u00e9s, dejando as\u00ed cavidades complementarias atr\u00e1s.<\/p>\n Las matrices de anticuerpos (u otras mol\u00e9culas de captura de bio-afinidad) son excelentes t\u00e9cnicas complementarias a otra como GC-MS o electroforesis capilar, en la exploraci\u00f3n planetaria. Algunas de las principales ventajas de los microarrays de anticuerpos son las siguientes:<\/p>\n Los anticuerpos pueden ser macromol\u00e9culas altamente estables cuando se mantienen en condiciones apropiadas. Varios par\u00e1metros tales como la naturaleza del disolvente, la temperatura, la liofilizaci\u00f3n, congelaci\u00f3n, sales, luz, o la etapa de injerto pueden afectar a la estructura tridimensional de los anticuerpos y por consiguiente a la afinidad por sus ant\u00edgenos. Aparte de eso, la exploraci\u00f3n planetaria requiere anticuerpos funcionales bajo condiciones de radiaci\u00f3n penetrante de baja energ\u00eda, microgravedad, ciclos de temperatura con sus variaciones, etc. La industria farmac\u00e9utica ha desarrollado m\u00e9todos para la estabilidad de anticuerpo y es bien sabido que la mayor\u00eda de anticuerpos mantienen su actividad durante a\u00f1os cuando se congelan (entre -20 \u00ba C y -80 \u00ba C) en una soluci\u00f3n salina o liofilizada y se mantiene esa temperatura en un ambiente protegido de la luz. Por lo general, se a\u00f1aden estabilizantes tales como az\u00facares\/polioles para reducir la degradaci\u00f3n de los componentes activos durante el procesamiento y almacenamiento. La liofilizaci\u00f3n en presencia de az\u00facares (sacarosa o trehalosa) se utiliza com\u00fanmente para proporcionar estabilidad de almacenamiento a largo plazo a los productos farmac\u00e9uticos de prote\u00ednas. Se cree que las prote\u00ednas alcanzan un estado v\u00edtreo amorfo altamente viscoso con una baja movilidad molecular y baja reactividad. Bajo tal estado la estabilidad es altamente dependiente de la temperatura de almacenamiento. El almacenamiento a temperaturas superiores a la temperatura de transici\u00f3n v\u00edtrea (normalmente aprox. 50 \u00ba C) hace que el material cristalino se vuelven menos viscoso, es decir la movilidad molecular aumenta y la estabilidad disminuye.<\/p>\n Los anticuerpos tambi\u00e9n se pueden conservar por secado a temperatura ambiente y a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica en presencia de trehalosa u otras formulaciones. Hemos determinado experimentalmente que los arrays de anticuerpos impresos en portaobjetos de microscopio son estables (manteniendo m\u00e1s del 90 % de su funcionalidad) durante m\u00e1s de 9 meses almacenados a temperatura ambiente, incluso a 37\u00baC en presencia de soluciones estabilizantes desarrolladas por CAB y por la empresa Biotools SA (De Diego-Castilla et al., 2011)<\/a>. Los anticuerpos marcados con fluorescencia y liofilizados son estables durante m\u00e1s de 50 ciclos de temperatura (4 h cada uno) de -20 a +50 \u00ba C, e incluso despu\u00e9s de una exposici\u00f3n de 150 Gy de radiaci\u00f3n penetrante de baja energ\u00eda (De Diego – Castilla et al. , 2011) (Gy = gray. Una gray<\/i> es la absorci\u00f3n de un julio de energ\u00eda de radiaci\u00f3n por un kilogramo de materia). De acuerdo con nuestros resultados, Thompson et al.<\/i>, (2006) report\u00f3 que no se encontr\u00f3 alteraci\u00f3n significativa en las longitudes de onda de absorci\u00f3n y de emisi\u00f3n o en los rendimientos cu\u00e1nticos de dos colorantes fluorescentes, despu\u00e9s de una radiaci\u00f3n de protones e iones de Helio. Maule et al.<\/i> (2003) demuestra que el nivel de una uni\u00f3n ant\u00edgeno-anticuerpo no presenta variaci\u00f3n entre la microgravedad, la gravedad marciana y las condiciones de gravedad de la Tierra.<\/p>\n Nuestra hip\u00f3tesis asume que si alguna vez existi\u00f3 vida en Marte o en otros lugares, los organismos que se ocupan de las condiciones ambientales de Marte deben contener mecanismos moleculares similares que aquellos que viven en condiciones similares en la Tierra. Por consiguiente, nuestra estrategia<\/a> para probar la presencia de la vida o de sus restos, consiste en la producci\u00f3n de anticuerpos contra microorganismos enteros, componentes espec\u00edficos o bioqu\u00edmicos obtenidos a partir de entornos terrestres anal\u00f3gos a Marte, compuestos bioqu\u00edmicos que son comunes a muchos tipos diferentes de microorganismos (nucle\u00f3tidos , az\u00facares, amino\u00e1cidos, vitaminas y coenzimas, etc), o bien otros macromol\u00e9culas evolucionarias conservadas como algunas prote\u00ednas, polisac\u00e1ridos, o secuencias de polinucle\u00f3tidos. Muchas de estas mol\u00e9culas pueden ser consideradas como buenos biomarcadores moleculares y su detecci\u00f3n en alg\u00fan lugar ser\u00eda indicio de vida real o reciente (Parro et al., 2008<\/a>). Hemos producido, probado y validado un microarray de anticuerpos que contiene m\u00e1s de 300 anticuerpos para aplicaciones ambientales y astrobiol\u00f3gicas (Rivas et al. 2008<\/a>; Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\n En la Tierra, es posible encontrar vida en pr\u00e1cticamente todos los lugares donde se puede encontrar agua l\u00edquida. Y muchas veces el agua l\u00edquida o rastros de ella se produce en lugares conocidos como ambientes extremos. Estos son creados por la permanente existencia de valores extremos en algunos par\u00e1metros f\u00edsico-qu\u00edmicos como, temperatura, presi\u00f3n, pH, potencial redox, radiaci\u00f3n, contenido de agua, salinidad, etc. Desde el punto de vista terrestre, Marte y el sat\u00e9lite Europa de J\u00fapiter son ambientes extremos en los que varios o todos los par\u00e1metros mencionados parecen estar muy lejos de los valores “normales” en muchos lugares del planeta. Uno de los principales enfoques para estudiar la posibilidad y las posibles caracter\u00edsticas de la vida extraterrestre es estudiar la vida en condiciones extremas en la Tierra. Por lo tanto, el estudio de los an\u00e1logos terrestres de Marte puede servir como modelo \u00fatil al menos para comprender las principales caracter\u00edsticas de la vida marciana, si existi\u00f3 alguna vez. Nos centramos principalmente en tres entornos que podr\u00edan compartir muchas caracter\u00edsticas f\u00edsico-qu\u00edmicas a las que se cree que existen en Marte: Hidrotermal, rico en \u00e1cidos y hierro, y el permafrost. La idea de estudiar la biolog\u00eda existente en entornos de subsuelo se ve reforzada por la sugerente evidencia de actividad hidrotermal en Marte en un pasado relativamente reciente. Sin embargo, si Marte es a\u00fan geol\u00f3gicamente activo, tema a\u00fan por determinar. Bien puede haber regiones bajo la superficie donde el agua l\u00edquida est\u00e9 disponible, y donde las condiciones locales podr\u00edan apoyar el crecimiento de una flora y fauna aut\u00f3ctona. Si la vida microbiana alguna vez existi\u00f3 en Marte, probablemente el metabolismo del hierro juegue un papel central, como fuente de energ\u00eda y para la formaci\u00f3n de los componentes estructurales (metaloprote\u00ednas). Las regiones polares terrestres son excelentes an\u00e1logos a muchos lugares de la superficie de Marte debido a que ambos est\u00e1n sometidos a esfuerzos similares. Este es el caso de Dry Walleys en la Ant\u00e1rtida, lugares extremadamente fr\u00edos y secos, con muy bajo contenido de materia org\u00e1nica y microbiana.<\/p>\n Tanto MarsExpress (ESA) como MER (Mars Exploration Rover, de NASA), han reportado resultados que encajan con la presencia de agua en el Marte primitivo. Los datos obtenidos indican que algunas grandes regiones de Marte estaban cubiertas con agua. El MER proporcion\u00f3 evidencias de la presencia de minerales que s\u00f3lo se pueden formar en entornos acuosos en el Meridiani Planum. Exist\u00edan argumentos suficientes para pensar que el agua perteneci\u00f3 a un oc\u00e9ano \u00e1cido ancestral. Recientemente, el OMEGA (\u00abObservatoire pour la Min\u00e9ralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activit\u00e9”) instrumento de la sonda MarsExpress confirm\u00f3 la existencia de un amplio y representativo sistema acuoso-sulfatado como el de Meridiani Planum. La acidez puede ser la raz\u00f3n por la cual grandes cantidades de carbonatos no se han detectado todav\u00eda ya que estas condiciones qu\u00edmicas no son adecuados para su producci\u00f3n. Como se explica en un modelo reciente, el SO2<\/sub> se erupcion\u00f3 de los volcanes deben desempe\u00f1ar un papel como el CO2<\/sub> en la Tierra, creando un efecto invernadero que permite que el agua permanezca l\u00edquida (oc\u00e9anos \u00e1cidos) por cientos de a\u00f1os. Por lo tanto, es posible acumular sulfatos de detecci\u00f3n (MER) en lugar de carbonatos. Es muy interesante para la ciencia la exploraci\u00f3n planetaria para estudiar los ambientes extremos terrestres que se asemejan a los ecosistemas planetarios hipot\u00e9ticos. De esta manera los dep\u00f3sitos del Tinto de las \u00e9pocas y Holoceno Plio-Pleistoceno son similares a los sulfatos y sedimentos ricos en hematita descubiertos por el rover Opportunity en Meridiani Planum.<\/p>\n Los organismos quimiolitoaut\u00f3trofos terrestres obtienen energ\u00eda de la oxidaci\u00f3n de moleculas inorganicas reducidas donantes de electrones en sus entornos. Los microorganismos acid\u00f3filos (pH 0,8 a 2,3), que viven en las mayores franjas de pirita del mundo (la cual se encuentra en la Pen\u00ednsula Ib\u00e9rica, en la cuenca del r\u00edo Tinto), como Leptospirillum ferrooxidans<\/i> y Acidithiobacillus ferrooxidans<\/i>, tienen un m\u00ednimo de requerimientos nutricionales. S\u00f3lo necesitan Fe2<\/sub>+ como fuente de energ\u00eda, CO2<\/sub>, N2<\/sub> y O2<\/sub>, como fuente de carbono, nitr\u00f3geno y aceptor de electrones, respectivamente, una parte de agua y sales minerales para hacer su metabolismo. Por otra parte, A. ferrooxidans<\/i> tiene un comportamiento vers\u00e1til durante su crecimiento en presencia de Fe2<\/sub>+\/O2<\/sub> o H2<\/sub>\/O2<\/sub> (condiciones aer\u00f3bicas; Fe2<\/sub>+ y H2<\/sub>, donantes de electrones; O2<\/sub> aceptor de electrones), as\u00ed como en presencia de H2<\/sub>\/Fe3<\/sub>+, H2<\/sub>\/SO, o SO\/Fe3<\/sub>+ (condiciones anaer\u00f3bicas; SO y H2<\/sub>, donantes de electrones; Fe3<\/sub>+ y SO aceptores de electrones). Aunque L. ferrooxidans<\/i> es una bacteria aer\u00f3bica estricta, es capaz de sobrevivir en condiciones anaer\u00f3bicas durante largos per\u00edodos de tiempo y exhibe una alta tasa metab\u00f3lica cuando el nivel de ox\u00edgeno es menor que 15%. Por otra parte, se inform\u00f3 por los estudios de expresi\u00f3n g\u00e9nica con L. ferrooxidans que estas bacterias son de hecho polyextremophiles verdaderos, es decir, que pueden crecer en varias condiciones extremas: pH bajo (1,8), con alto contenido de metales (20 gL-1<\/sup> de Hierro), alto contenido de sal (> 80gL-1<\/sup> de SO4<\/sub>=), o estr\u00e9s oxidativo elevado.<\/p>\n Hipot\u00e9ticamente, si los oc\u00e9anos \u00e1cidos y gases de CO2<\/sub> y SO2<\/sub> hubieran existido en el Marte primitivo, podr\u00edan haber proporcionado microorganismos con: hierro como fuente de energ\u00eda, CO2<\/sub> como fuente de carbono, N2<\/sub> como fuente de nitr\u00f3geno y compuestos sulfurados como fuente de energ\u00eda para las bacterias reductoras de azufre. Por otra parte, se sabe que la cantidad predicha de N2<\/sub> que conten\u00eda la atm\u00f3sfera primitiva de Marte podr\u00eda haber sido lo suficientemente alta como para permitir que microorganismos como Rhodobacter<\/i> y Mesorhyzobium<\/i> sp. fijaran el nitr\u00f3geno. Por otro lado, si bien carecemos de datos para esclarecer el origen, se cree que las trazas de metano que se han detectado en la atm\u00f3sfera Marciana<\/span><\/strong> pueden haber sido liberadas por hipot\u00e9ticas bacterias del subsuelo. Por lo tanto, la tira de pirita de la Pen\u00ednsula Ib\u00e9rica sigue constituyendo un modelo espl\u00e9ndido, ya que mantiene la actividad metanog\u00e9nica subterr\u00e1nea, as\u00ed como en varias zonas del r\u00edo del Tinto. Hoy en d\u00eda la comunidad cient\u00edfica espera encontrar se\u00f1ales de vida pasada o presente, relacionadas con microorganismos que viv\u00edan en el subsuelo ya que las radiaciones subterr\u00e1nea pasadas se cree que eran incompatibles con la vida tal como es conocida en la Tierra.<\/p>\n A finales de 1970 fueron descubiertos sistemas hidrotermales en el mar profundo, y ahora se sabe que representan una de las principales v\u00edas para la transferencia de calor en el interior de nuestro planeta, y que act\u00faan como los principales mecanismos de transporte de productos qu\u00edmicos en los oc\u00e9anos. Los ciclos de energ\u00eda biol\u00f3gica quimiosint\u00e9tica alrededor de los sistemas hidrotermales son de particular inter\u00e9s, ya que tienen implicaciones para el origen de la vida misma. Los m\u00e9todos de an\u00e1lisis qu\u00edmico en estos entornos remotos han dependido por necesidad, de la toma de muestras en la profundidad que luego se han transferido a un buque en la superficie y\/o despu\u00e9s se han analizado en una base en tierra. Esto est\u00e1 lejos de ser ideal, debido a los grandes cambios de presi\u00f3n, temperatura, oxigenaci\u00f3n, etc. de la muestra con respecto a antes del an\u00e1lisis. Por otro lado, este dilema oceanogr\u00e1fico reduce la dignidad de problemas de control de muestreo remotos en otros planetas a un problema del orden de tama\u00f1o m\u00e1s que ser un obst\u00e1culo como tal. El objetivo a largo plazo es en la Tierra, tambi\u00e9n, sustituir los an\u00e1lisis de laboratorio por controles in situ en la medida de lo posible. La fuente de energ\u00eda m\u00e1s accesible para los microorganismos en la litosfera del planeta terrestre es el hidr\u00f3geno molecular (H2<\/sub>) que se forma durante la oxidaci\u00f3n de Fe(II) inherente a los minerales. Una de los minerales Fe(II) m\u00e1s f\u00e1cilmente degradado es olivino. Esta es una soluci\u00f3n s\u00f3lida del Mg mineral forsterita (Mg2<\/sub>SiO4<\/sub>) con una contribuci\u00f3n menor (10-20%) de mineral Fe (II) fayalita (Fe2<\/sub>SiO4<\/sub>) Olivino 45% (SiO2<\/sub>) de la parte superior.<\/p>\n Muchas cianobacterias fotosint\u00e9ticas y algas de regiones polares est\u00e1n sometidas a entornos extremos y sintetizan biomol\u00e9culas para hacer frente a estas condiciones. Estos extremos son bajas temperaturas, altas variaciones de temperatura, alta radiaci\u00f3n solar y per\u00edodos de desecaci\u00f3n. Los polisac\u00e1ridos, por ejemplo, se sintetizan para hacer frente a la desecaci\u00f3n y tambi\u00e9n se sintetizan compuestos como escitonemina para lidiar con el estr\u00e9s de radiaci\u00f3n UV. Las tensiones que se pueden encontrar en Marte son similares a los encontrados en las regiones polares de la Tierra. Por lo tanto, los organismos de las regiones polares proporcionan excelentes sistemas modelo para la comprensi\u00f3n de las respuestas de supervivencia de cualquier biota putativo en condiciones marcianas y pueden proporcionar informaci\u00f3n sobre los tipos de biomol\u00e9culas producidas por microorganismos en respuesta a estas tensiones ambientales en Marte. Por ejemplo, Chroococcidiopsis spp, es una cianobacteria extrem\u00f3fila, que existe de forma natural en el h\u00e1bitat endol\u00edtico de los desiertos fr\u00edos y calientes del mundo, \u00e9sta se encuentra en forma de bandas coherentes de organismos que crecen en los entornos cercanos a la superficie de las rocas. Este g\u00e9nero es resistente a la desecaci\u00f3n e incluso a la radiaci\u00f3n ionizante, este \u00faltimo aspecto tambi\u00e9n es importante para los organismos en la superficie de Marte que est\u00e1 expuesta a un flujo de radiaci\u00f3n ionizante mucho mayor de lo que estar\u00eda en la Tierra.<\/p>\n Durante a\u00f1os, el desierto de Atacama<\/a> ha sido utilizado por diferentes grupos de investigaci\u00f3n dentro de la NASA como un an\u00e1logo de Marte. El desierto de Atacama es uno de los an\u00e1logos terrestres m\u00e1s precisos para entornos de Marte, ya que combina la formaci\u00f3n de dos compuestos inorg\u00e1nicos clave: cloruros y percloratos. Al igual que sucede en Marte, las duras y \u00e1ridas condiciones promovieron una sobresaturaci\u00f3n extrema de las soluciones de agua superficiales y subterr\u00e1neas que dieron lugar a la precipitaci\u00f3n casi exclusiva de halita, el miembro final de la evaporaci\u00f3n de las salmueras, sin otra fase mineral. Las regiones lim\u00edtrofes del Salar Grande (Cordillera de la Costa, Regi\u00f3n de Atacama, Chile) se caracterizan por subsuelos salinos asociados con dep\u00f3sitos de nitrato que contienen cloruros, sulfatos, cloratos, cromatos, yodatos y percloratos. Durante julio del 2009 se realiz\u00f3 una campa\u00f1a astrobiol\u00f3gica de campo, “AtacaMars2009”, donde se prob\u00f3 SOLID3 y LDChip300 y se estudi\u00f3 la geomicrobiolog\u00eda del subsuelo de Atacama en el lado oeste del Salar Grande (Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\n <\/p>\n Biosensors based on the specificity of biological recognition (bio-affinity) have been extensively developed for biomarker detection (nucleic acids, proteins, lipids, other metabolites). DNA and protein micro and nanotechnologies allow covalent binding of thousands of probes in a small area on a solid support (plastic, glass, micro and nano-spheres, etc). Smaller reaction volumes and higher reaction kinetics, together with the great potential for miniaturization and robotizing, makes microarray technology a powerful system for in situ analysis of biomarkers in astrobiology as well as environmental monitoring.<\/p>\n Molecular recognition by bio-affinity systems, such as the highly specific reaction between antigens and antibodies, protein receptors and ligands, or the complementary between single-stranded nucleic acids, have been extensively used in biosensor industry. In fact, the most employed biosensors for environmental applications used antibodies, due to the availability of many of them against specific contaminants. There are thousands of commercial antibodies<\/a> raised against compounds ranging from small molecules such as amino acids, sugars, and lipids, to large polymers and whole cells.<\/p>\n Antibodies are large glycoproteins that can be chemically modified (by other substances, like fluorochromes, other proteins, or even other antibodies), without affecting the binding capacity and specificity of the antibody to its antigen. Apart from antibodies there are other types of specific capturing molecules: lectins, a group of nonenzymatic proteins with high specificities and affinities for mono and oligosaccharides; affybodies, in vitro selected binding proteins; aptamers, in vitro selected binding oligonucleotides; or the molecularly imprinted polymers (MIPs), organic polymers formed in the presence of a molecule that is extracted afterwards, thus leaving complementary cavities behind.<\/p>\n Antibody (or other bio-affinity capturing molecules) arrays are excellent complementary techniques to others like GC-MS or capillary electrophoresis, for planetary exploration. Some important strengths of the antibody microarrays are:<\/p>\n Antibodies can be high stable macromolecules when they are kept under appropriate conditions. Several parameters like the nature of the solvent, temperature, lyophilization, freezing, salts, light, or grafting step can affect the three-dimensional structure of antibodies and consequently the affinity for their antigens. Apart of that, planetary exploration requires functional antibodies under deeply penetrating low energy radiation, microgravity, temperature cycles and its variations, etc.<\/i> The pharmaceutical industry has developed methods for antibody stability and it is well known that most antibodies maintain their activity for years when frozen (between \u201320 \u00baC and \u201380 \u00baC) in a saline solution or lyophilized and kept at ambient temperature protected from light. Usually stabilizers such as sugars\/polyols are added to reduce the degradation of active components during processing and storage. Lyophilization in the presence of sugars (sucrose or trehalose) is commonly used to provide long-term storage stability to protein pharmaceuticals. It is believed that proteins reach a highly viscous amorphous glassy state with low molecular mobility and low reactivity. Under such state the stability is highly dependent on storage temperature. Storage at temperatures above the glass transition temperature (usually ca. 50 \u00baC) the glassy material become less viscous, the molecular mobility increases and the stability decreases.<\/p>\n Antibodies can also be preserved by drying at ambient temperature and at atmospheric pressure in the presence of trehalose or other formulations. We have experimentally determined that printed antibody arrays on microscope slides are stable (keeping more than 90 % of their functionality when compared to time zero) for more than 9 months stored at room temperature, even at 37 \u00baC in the presence of stabilizing solutions developed by CAB and by the company Biotools S.A.\u00a0(De Diego-Castilla et al., 2011)<\/a>. Fluorescently labeled and lyophilized antibodies are stable over more than 50 temperature cycles (24 h each) of \u201320 to +50 \u00baC, and even after an exposure of 150 Gy\u00a0 of high penetrating low energy radiation (De Diego-Castilla et al., 2011) (Gy=gray. One\u00a0gray<\/i>\u00a0is the absorption of one joule of radiation energy by one kilogram of matter). In agreement with our results, Thompson\u00a0et al.<\/i>, (2006) have reported that no significant alteration in the absorption and emission wavelengths or the quantum yields of two fluorescent dyes was found after a proton and helium ion radiation. Maule\u00a0et al.<\/i>\u00a0(2003) showed that the level of an antibody-antigen binding did not differ between microgravity, Martian gravity and Earth’s gravity conditions.<\/p>\n <\/p>\n Our hypothesis assume that if life ever existed on Mars or elsewhere, the organisms dealing with the Martian environmental conditions must contain similar molecular mechanisms that those living under similar conditions on Earth. Consequently,\u00a0our strategy\u00a0<\/a>for testing the presence of life or its remains consists in the production of antibodies against whole microorganisms, specific components or biochemicals obtained from terrestrial analog environments to Mars, to biochemical compounds which are common to many different types of microorganisms (nucleotides, sugars, aminoacids, vitamins and coenzymes, etc), or other well evolutionary conserved macromolecules like some proteins, polysaccharides, or polynucleotide sequences. Many of these molecules can be considered good molecular biomarkers and their detection somewhere would be indicative of the actual or recent live (Parro et al., 2008<\/a>). We have produced, tested and validate an antibody microarray containing more than 300 antibodies for both environmental and astrobiology applications (Rivas et al. 2008<\/a>; Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\n On Earth, It is possible to find life in practically all those places where one can find liquid water. And many times liquid water or traces of it occurs in places known as extreme environments. These are created because of the permanent existence of extreme values of certain physico-chemical parameters like, temperature, pressure, pH, redox potential, radiation, water content, salinity, etc. From a terrestrial point of view, Mars and the Jupiter’s satellite Europa are extreme environments where several or all of the mentioned parameters seem to be very far from “normal” values in many places of the planet. One of the main approaches to study the possibility and the possible features of extraterrestrial life is to study life in extreme conditions on Earth. Thus, the study of several terrestrial analogues for certain Mars environments can serve as useful models at least to understand the main features of martian life if ever existed. We mainly focus on three environments that could share many physico-chemical characteristics to others thought to exist on Mars: Hydrothermal, acid and iron rich, and permafrost. The idea of subsurface environments for extant biology is strengthened by evidence suggestive of hydrothermal activity on Mars in the relatively recent past. However, whether Mars is still geologically active is not yet determined. There may well be subsurface regions where liquid water is available, and where the local conditions might support the growth of an indigenous biota. If microbial life ever existed on Mars, probably iron metabolism played a central role both as energy source and for the formation of structural components (metalloproteins). Earth Polar Regions are excellent analogues to many places of Mars surface because both are subjected to similar stresses. This is the case of the Antarctic Dry Walleys, extremely cold and dry places, with very low microbial and organic content.<\/p>\n Both MarsExpress (by ESA) and MER (Mars Exploration Rovers, by NASA), have reported results that link with the presence of water in the primitive Mars. The obtained data indicate that several large regions of Mars were covered with water, as well as the MER in the Meridiani Planum provided us with evidences of the presence of minerals that can only be formed in presence aqueous environment. There were arguments enough to think that the water belonged to an ancestral acidic ocean. Recently, the OMEGA (“Observatoire pour la Min\u00e9ralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activit\u00e9”) instrument of the Mars Express probe confirmed the existence of a large and representative aqueous-sulphated systems like in the Meridiani Planum. The acidity might be the reason why large amounts of carbonates have not been detected yet since these chemical conditions are not suitable for its production. As explained in a recent model, the SO2<\/sub> erupted from volcanoes should play a role like the CO2<\/sub> on Earth by creating a greenhouse effect which allow the water to remain liquid (acidic oceans) for hundred of years. Thus, it is possible to accumulate sulphates (MER detection) instead of carbonates. It is very interesting for the planetary exploration science to study the terrestrial extreme environments that resemble hypothetical planetary ecosystems. Thereby the Tinto’s deposits of the Holocene and Plio-Pleistocene epochs are similar to the sulphates and hematite rich sedimentary rocks discovered by the Opportunity rover in the Meridiani Planum.<\/p>\n Terrestrial chemolithoautotrophs organisms obtain energy by the oxidation of electron donating inorganic reduced molecules in their environments. The acidophilic (pH 0.8-2.3) microorganisms living in the world’s largest pyrite strip (located in the Iberian Peninsula, Tinto River basin), like Leptospirillum ferrooxidans<\/i> and Acidithiobacillus<\/i> ferrooxidans<\/i>, have a minimal nutritional requirements. They only need Fe2<\/sub>+ as source of energy, CO2<\/sub>, N2<\/sub> and O2<\/sub> as source of carbon, nitrogen and electron acceptor respectively, a part of water and mineral salts to make their metabolism runs. Moreover, A. ferrooxidans<\/i> has a versatile behaviour while growing in presence of Fe2<\/sub>+\/O2<\/sub> or H2<\/sub>\/O2<\/sub> (aerobic conditions; Fe2<\/sub>+ and H2<\/sub>, electron donors; O2<\/sub> electron acceptor) as well as in presence of H2<\/sub>\/Fe3<\/sub>+, H2<\/sub>\/SO, or SO\/Fe3<\/sub>+ (anaerobic conditions; SO and H2<\/sub>, electron donors; Fe3<\/sub> y SO electron acceptors). Although L. ferrooxidans <\/i>is a strict aerobic bacterium, it is capable of surviving in anaerobic conditions over long periods of time and it exhibits at high metabolic rate when the level of oxygen is lower than 15%. Moreover, we reported by gene expression studies with L. ferrooxidans<\/i> that these bacteria are in fact true polyextremophiles, that is, they can grow under several extreme conditions: low pH (1.8), high metal content (20 gL-1<\/sup> of Iron), high salt content (>80 g L-1<\/sup> of SO4<\/sub>=), or high oxidative stress.<\/p>\n Hypothetically, if the acidic oceans and CO2<\/sub> and SO2<\/sub> gases existed on the primitive Mars, they could have provided microorganisms with: Iron as energy source, CO2<\/sub> as carbon source, N2<\/sub> as nitrogen source, and sulphured compounds as energy source for sulphur-reducer bacteria. Moreover, it has been reported that the predicted amount of N2<\/sub> in the primitive Martian atmosphere could have been high enough to allow microorganisms like Rhodobacter<\/i> y Mesorhyzobium<\/i> sp. to fix the nitrogen. On the other hand, although we lack of data to clarify the origin, the traces of methane that have been detected in the Martian atmosphere<\/span><\/strong> are thought to be released by the hypothetical methanogenic bacteria in the subsoil. Therefore, the pyritic strip in the Iberian Peninsula still constitutes a splendid model since it holds methanogenic activity underground as well as in several zones of the Tinto’s river. Nowadays the scientific community hopes to find signs of past or present life related to microorganisms which lived in the subsoil since the radiations above underground are believed incompatibles with life as it is known on Earth.<\/p>\n Deep sea hydrothermal systems were only discovered on Earth in the late 1970s but are now known to represent one of the major pathways for transfer of heat in our planet’s interior as well as representing one of the major chemical transport mechanisms to the oceans. Of particular interest are the chemosynthetic biological energy cycles around the hydrothermal systems, which have implications for the origin of life itself. Methods of chemical analysis in these remote environments have, by necessity, depended on collecting samples at depth which are then transferred to a surface ship and\/or land-based for analysis. This is far from ideal, because of subjection of the sample to exceptionally large changes in pressure, temperature, oxygenation, etc prior to analysis. On the other hand, this oceanographic dilemma reduces the dignity of problems of remote sampling control on other planets to a problem of the size order more than being an obstacle as such. The long-term goal is on Earth, as well, to replace laboratory analyses by in situ monitoring as far as possible. The most easily accessible source of energy for micro-organisms in the lithosphere of terrestrial planets is the molecular hydrogen (H2<\/sub>) that is formed during oxidation of Fe(II) inherent in minerals. One of the most easily weathered Fe(II) minerals is olivine. This is a solid solution of the Mg mineral forsterite (Mg2<\/sub>SiO4<\/sub>) with a minor contribution (10-20%) of the Fe(II) mineral fayalite (Fe2<\/sub>SiO4<\/sub>) Olivine 45% (SiO2<\/sub>) of the upper part<\/p>\n Many photosynthetic cyanobacteria and algae from the Polar Regions are subjected to great environmental extremes and they synthesize biomolecules to cope with these conditions. These extremes include low temperatures, extreme temperature variations, high solar radiation and periods of desiccation. Polysaccharides, for instance, are synthesized to deal with desiccation and compounds such as scytonemin are synthesized to deal with UV radiation stress. The stresses to be found on Mars are similar to those found in the polar regions of the Earth. Thus, organisms from Polar Regions provide excellent model systems for understanding survival responses of any putative biota to Martian conditions and may provide insights into the types of biomolecules produced by micro-organisms in response to Martian environmental stresses. For example, Chroococcidiopsis spp, an extremophilic cyanobacterium, exists naturally in the endolithic habitat in both hot and cold deserts of the world, being found as coherent bands of organisms growing in the near-surface environment of the rocks. This genus is resistant to desiccation and even ionizing radiation, the latter extreme also being important for organisms on the surface of Mars that will be exposed to a much higher ionizing radiation flux than they would be on Earth.<\/p>\n For years, the\u00a0Atacama desert<\/a>\u00a0has been used by different research groups within NASA as a Mars analogue. The Atacama desert is one of the most accurate terrestrial analogues for Mars environments because it combines the formation of two key inorganic compounds: chlorides and perchlorates. Similar to events on Mars, harsh arid conditions promoted an extreme oversaturation of the ground and surface water solutions that resulted in nearly-exclusive precipitation of halite, the end-member in evaporation from brines, with no other mineral phase. The bounding regions of the Salar Grande (Cordillera de la Costa, regi\u00f3n de Atacama, Chile) are characterized by saline subsoils associated with nitrate deposits containing chlorides, sulfates, chlorates, chromates, iodates, and perchlorates. \u00a0During July 2009 we performed an astrobiological field campaign, \u201cAtacaMars2009,\u201d where we tested SOLID3 and LDChip300 and study the geomicrobiology of the Atacama subsurface at the west side of the Salar Grande (Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Microarrays de anticuerpos: reconocimiento molecular para la detecci\u00f3n de biomarcadores Los biosensores basados en la especificidad de reconocimiento biol\u00f3gico (bio-afinidad) se han desarrollado ampliamente para la detecci\u00f3n de biomarcadores (\u00e1cidos nucleicos, prote\u00ednas, l\u00edpidos u otros metabolitos). Tanto el ADN y las prote\u00ednas como las micro y nanotecnolog\u00edas permiten la uni\u00f3n covalente de miles de sondas en una peque\u00f1a zona de un soporte s\u00f3lido (pl\u00e1stico, vidrio, micro y nano-esferas, etc). Los vol\u00famenes de reacci\u00f3n peque\u00f1os y la cin\u00e9tica de reacci\u00f3n elevada, junto con el gran potencial para la miniaturizaci\u00f3n y la robotizaci\u00f3n, hace que la tecnolog\u00eda de microarrays un sistema de gran alcance para el an\u00e1lisis in situ de los biomarcadores en la astrobiolog\u00eda y el monitoreo ambiental. El reconocimiento molecular de los sistemas de bio-afinidad, tales como la reacci\u00f3n espec\u00edfica entre ant\u00edgenos y anticuerpos, receptores de proteinas y ligandos, o la complementaria entre los \u00e1cidos nucleicos de una sola hebra, se han utilizado ampliamente en la industria de biosensores. De hecho, los biosensores m\u00e1s empleados en aplicaciones ambientales utilizan anticuerpos, debido a la disponibilidad de muchos de ellos contra los contaminantes espec\u00edficos.Hay miles de anticuerpos comerciales producidos contra compuestos que van desde peque\u00f1as mol\u00e9culas tales como amino\u00e1cidos, az\u00facares y l\u00edpidos, a grandes pol\u00edmeros y c\u00e9lulas enteras. Anticuerpos para la exploraci\u00f3n planetaria Los anticuerpos son grandes glicoprote\u00ednas que se pueden modificar qu\u00edmicamente (por otras sustancias, como fluorocromos, otras prote\u00ednas, o incluso otros anticuerpos), sin afectar a la capacidad de uni\u00f3n y especificidad del anticuerpo a su ant\u00edgeno. Adem\u00e1s de los anticuerpos, hay otros tipos de mol\u00e9culas de captura espec\u00edficas: lectinas, un grupo de prote\u00ednas no enzim\u00e1ticas con altas especificidades y afinidades para mono y oligosac\u00e1ridos; affybodies, prote\u00ednas de uni\u00f3n seleccionadas in vitro; apt\u00e1meros, oligonucle\u00f3tidos seleccionados in vitro que se unen; o los pol\u00edmeros impresos molecularmente (MIPs), pol\u00edmeros org\u00e1nicos formados en la<\/p>\n[Read More...]<\/a>","protected":false},"author":35,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","template":"","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"class_list":["post-16","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/16","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/users\/35"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=16"}],"version-history":[{"count":49,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/16\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":808,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/16\/revisions\/808"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Anticuerpos para la exploraci\u00f3n planetaria<\/span><\/h1>\n
\n
Estabilidad de los anticuerpos para la exploraci\u00f3n planetaria<\/span><\/h1>\n
\nBiomarcadores moleculares target para la producci\u00f3n de anticuerpos<\/span><\/h1>\nAn\u00e1logos terrestres<\/span><\/h1>\n
Ambientes altamente oxidantes \u00e1cidos ricos en metales<\/span><\/h1>\n
Ambientes hidrotermales<\/span><\/h1>\n
Ambientes Helados<\/span><\/h1>\n
Desiertos extremadamente secos<\/span><\/h1>\n
Antibody microarrays: molecular recognition for biomarker detection<\/span><\/h1>\n
Antibodies for planetary exploration<\/span><\/h1>\n
\n
Stability of the antibodies for planetary exploration<\/span><\/h1>\n
Molecular biomarker targets for antibody production<\/span><\/h1>\n
Terrestrial analogues<\/span><\/h1>\n
Acidic, metal-rich, highly oxidant environments<\/span><\/h1>\n
Hydrothermal environments<\/span><\/h1>\n
Icy environments<\/span><\/h1>\n
Extremely Dry Deserts<\/span><\/h1>\n
![anticuerpos<\/a> comerciales producidos contra compuestos que van desde peque\u00f1as mol\u00e9culas tales como amino\u00e1cidos, az\u00facares y l\u00edpidos, a grandes pol\u00edmeros y c\u00e9lulas enteras.<\/p>\nAnticuerpos para la exploraci\u00f3n planetaria<\/span><\/h1>\nLos anticuerpos son grandes glicoprote\u00ednas que se pueden modificar qu\u00edmicamente (por otras sustancias, como fluorocromos, otras prote\u00ednas, o incluso otros anticuerpos), sin afectar a la capacidad de uni\u00f3n y especificidad del anticuerpo a su ant\u00edgeno. Adem\u00e1s de los anticuerpos, hay otros tipos de mol\u00e9culas de captura espec\u00edficas: lectinas, un grupo de prote\u00ednas no enzim\u00e1ticas con altas especificidades y afinidades para mono y oligosac\u00e1ridos; affybodies, prote\u00ednas de uni\u00f3n seleccionadas in vitro; apt\u00e1meros, oligonucle\u00f3tidos seleccionados in vitro que se unen; o los pol\u00edmeros impresos molecularmente (MIPs), pol\u00edmeros org\u00e1nicos formados en la presencia de una mol\u00e9cula que se extrae despu\u00e9s, dejando as\u00ed cavidades complementarias atr\u00e1s.<\/p>\nLas matrices de anticuerpos (u otras mol\u00e9culas de captura de bio-afinidad) son excelentes t\u00e9cnicas complementarias a otra como GC-MS o electroforesis capilar, en la exploraci\u00f3n planetaria. Algunas de las principales ventajas de los microarrays de anticuerpos son las siguientes:<\/p>\n\nSe pueden ejecutar simult\u00e1neamente m\u00faltiples ensayos paralelos a la vez.<\/li>\nEn un mismo ensayo se puede comprobar la presencia de cientos de mol\u00e9culas.<\/li>\nSe puede detectar una amplia gama de tama\u00f1os moleculares, desde tama\u00f1o aa hasta c\u00e9lulas.<\/li>\nNo hay calibraci\u00f3n externa especial o normas necesarias para el ensayo.<\/li>\nSe pueden incorporar muchos controles positivos y negativos y analizarse al mismo tiempo que las muestras.<\/li>\nRango de sensibilidad de ppb a ppm.<\/li>\nLos resultados son muy f\u00e1ciles de analizar. Los biomarcadores putativos se identifican debido a la especificidad de las sondas y su ubicaci\u00f3n predeterminada. Los anticuerpos reaccionan s\u00f3lo con aquellas mol\u00e9culas que contienen ep\u00edtopos con estructuras tridimensionales iguales o muy similares a los utilizados para producir los anticuerpos, lo que significa que es posible obtener resultados inequ\u00edvocos.<\/li>\n<\/ul>\nEstabilidad de los anticuerpos para la exploraci\u00f3n planetaria<\/span><\/h1>\nLos anticuerpos pueden ser macromol\u00e9culas altamente estables cuando se mantienen en condiciones apropiadas. Varios par\u00e1metros tales como la naturaleza del disolvente, la temperatura, la liofilizaci\u00f3n, congelaci\u00f3n, sales, luz, o la etapa de injerto pueden afectar a la estructura tridimensional de los anticuerpos y por consiguiente a la afinidad por sus ant\u00edgenos. Aparte de eso, la exploraci\u00f3n planetaria requiere anticuerpos funcionales bajo condiciones de radiaci\u00f3n penetrante de baja energ\u00eda, microgravedad, ciclos de temperatura con sus variaciones, etc. La industria farmac\u00e9utica ha desarrollado m\u00e9todos para la estabilidad de anticuerpo y es bien sabido que la mayor\u00eda de anticuerpos mantienen su actividad durante a\u00f1os cuando se congelan (entre -20 \u00ba C y -80 \u00ba C) en una soluci\u00f3n salina o liofilizada y se mantiene esa temperatura en un ambiente protegido de la luz. Por lo general, se a\u00f1aden estabilizantes tales como az\u00facares\/polioles para reducir la degradaci\u00f3n de los componentes activos durante el procesamiento y almacenamiento. La liofilizaci\u00f3n en presencia de az\u00facares (sacarosa o trehalosa) se utiliza com\u00fanmente para proporcionar estabilidad de almacenamiento a largo plazo a los productos farmac\u00e9uticos de prote\u00ednas. Se cree que las prote\u00ednas alcanzan un estado v\u00edtreo amorfo altamente viscoso con una baja movilidad molecular y baja reactividad. Bajo tal estado la estabilidad es altamente dependiente de la temperatura de almacenamiento. El almacenamiento a temperaturas superiores a la temperatura de transici\u00f3n v\u00edtrea (normalmente aprox. 50 \u00ba C) hace que el material cristalino se vuelven menos viscoso, es decir la movilidad molecular aumenta y la estabilidad disminuye.<\/p>\nLos anticuerpos tambi\u00e9n se pueden conservar por secado a temperatura ambiente y a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica en presencia de trehalosa u otras formulaciones. Hemos determinado experimentalmente que los arrays de anticuerpos impresos en portaobjetos de microscopio son estables (manteniendo m\u00e1s del 90 % de su funcionalidad) durante m\u00e1s de 9 meses almacenados a temperatura ambiente, incluso a 37\u00baC en presencia de soluciones estabilizantes desarrolladas por CAB y por la empresa Biotools SA (De Diego-Castilla et al., 2011)<\/a>. Los anticuerpos marcados con fluorescencia y liofilizados son estables durante m\u00e1s de 50 ciclos de temperatura (4 h cada uno) de -20 a +50 \u00ba C, e incluso despu\u00e9s de una exposici\u00f3n de 150 Gy de radiaci\u00f3n penetrante de baja energ\u00eda (De Diego – Castilla et al. , 2011) (Gy = gray. Una gray<\/i> es la absorci\u00f3n de un julio de energ\u00eda de radiaci\u00f3n por un kilogramo de materia). De acuerdo con nuestros resultados, Thompson et al.<\/i>, (2006) report\u00f3 que no se encontr\u00f3 alteraci\u00f3n significativa en las longitudes de onda de absorci\u00f3n y de emisi\u00f3n o en los rendimientos cu\u00e1nticos de dos colorantes fluorescentes, despu\u00e9s de una radiaci\u00f3n de protones e iones de Helio. Maule et al.<\/i> (2003) demuestra que el nivel de una uni\u00f3n ant\u00edgeno-anticuerpo no presenta variaci\u00f3n entre la microgravedad, la gravedad marciana y las condiciones de gravedad de la Tierra.<\/p>\n\nBiomarcadores moleculares target para la producci\u00f3n de anticuerpos<\/span><\/h1>\nNuestra hip\u00f3tesis asume que si alguna vez existi\u00f3 vida en Marte o en otros lugares, los organismos que se ocupan de las condiciones ambientales de Marte deben contener mecanismos moleculares similares que aquellos que viven en condiciones similares en la Tierra. Por consiguiente, nuestra estrategia<\/a> para probar la presencia de la vida o de sus restos, consiste en la producci\u00f3n de anticuerpos contra microorganismos enteros, componentes espec\u00edficos o bioqu\u00edmicos obtenidos a partir de entornos terrestres anal\u00f3gos a Marte, compuestos bioqu\u00edmicos que son comunes a muchos tipos diferentes de microorganismos (nucle\u00f3tidos , az\u00facares, amino\u00e1cidos, vitaminas y coenzimas, etc), o bien otros macromol\u00e9culas evolucionarias conservadas como algunas prote\u00ednas, polisac\u00e1ridos, o secuencias de polinucle\u00f3tidos. Muchas de estas mol\u00e9culas pueden ser consideradas como buenos biomarcadores moleculares y su detecci\u00f3n en alg\u00fan lugar ser\u00eda indicio de vida real o reciente (Parro et al., 2008<\/a>). Hemos producido, probado y validado un microarray de anticuerpos que contiene m\u00e1s de 300 anticuerpos para aplicaciones ambientales y astrobiol\u00f3gicas (Rivas et al. 2008<\/a>; Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\nAn\u00e1logos terrestres<\/span><\/h1>\nEn la Tierra, es posible encontrar vida en pr\u00e1cticamente todos los lugares donde se puede encontrar agua l\u00edquida. Y muchas veces el agua l\u00edquida o rastros de ella se produce en lugares conocidos como ambientes extremos. Estos son creados por la permanente existencia de valores extremos en algunos par\u00e1metros f\u00edsico-qu\u00edmicos como, temperatura, presi\u00f3n, pH, potencial redox, radiaci\u00f3n, contenido de agua, salinidad, etc. Desde el punto de vista terrestre, Marte y el sat\u00e9lite Europa de J\u00fapiter son ambientes extremos en los que varios o todos los par\u00e1metros mencionados parecen estar muy lejos de los valores “normales” en muchos lugares del planeta. Uno de los principales enfoques para estudiar la posibilidad y las posibles caracter\u00edsticas de la vida extraterrestre es estudiar la vida en condiciones extremas en la Tierra. Por lo tanto, el estudio de los an\u00e1logos terrestres de Marte puede servir como modelo \u00fatil al menos para comprender las principales caracter\u00edsticas de la vida marciana, si existi\u00f3 alguna vez. Nos centramos principalmente en tres entornos que podr\u00edan compartir muchas caracter\u00edsticas f\u00edsico-qu\u00edmicas a las que se cree que existen en Marte: Hidrotermal, rico en \u00e1cidos y hierro, y el permafrost. La idea de estudiar la biolog\u00eda existente en entornos de subsuelo se ve reforzada por la sugerente evidencia de actividad hidrotermal en Marte en un pasado relativamente reciente. Sin embargo, si Marte es a\u00fan geol\u00f3gicamente activo, tema a\u00fan por determinar. Bien puede haber regiones bajo la superficie donde el agua l\u00edquida est\u00e9 disponible, y donde las condiciones locales podr\u00edan apoyar el crecimiento de una flora y fauna aut\u00f3ctona. Si la vida microbiana alguna vez existi\u00f3 en Marte, probablemente el metabolismo del hierro juegue un papel central, como fuente de energ\u00eda y para la formaci\u00f3n de los componentes estructurales (metaloprote\u00ednas). Las regiones polares terrestres son excelentes an\u00e1logos a muchos lugares de la superficie de Marte debido a que ambos est\u00e1n sometidos a esfuerzos similares. Este es el caso de Dry Walleys en la Ant\u00e1rtida, lugares extremadamente fr\u00edos y secos, con muy bajo contenido de materia org\u00e1nica y microbiana.<\/p>\nAmbientes altamente oxidantes \u00e1cidos ricos en metales<\/span><\/h1>\nTanto MarsExpress (ESA) como MER (Mars Exploration Rover, de NASA), han reportado resultados que encajan con la presencia de agua en el Marte primitivo. Los datos obtenidos indican que algunas grandes regiones de Marte estaban cubiertas con agua. El MER proporcion\u00f3 evidencias de la presencia de minerales que s\u00f3lo se pueden formar en entornos acuosos en el Meridiani Planum. Exist\u00edan argumentos suficientes para pensar que el agua perteneci\u00f3 a un oc\u00e9ano \u00e1cido ancestral. Recientemente, el OMEGA (\u00abObservatoire pour la Min\u00e9ralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activit\u00e9”) instrumento de la sonda MarsExpress confirm\u00f3 la existencia de un amplio y representativo sistema acuoso-sulfatado como el de Meridiani Planum. La acidez puede ser la raz\u00f3n por la cual grandes cantidades de carbonatos no se han detectado todav\u00eda ya que estas condiciones qu\u00edmicas no son adecuados para su producci\u00f3n. Como se explica en un modelo reciente, el SO2<\/sub> se erupcion\u00f3 de los volcanes deben desempe\u00f1ar un papel como el CO2<\/sub> en la Tierra, creando un efecto invernadero que permite que el agua permanezca l\u00edquida (oc\u00e9anos \u00e1cidos) por cientos de a\u00f1os. Por lo tanto, es posible acumular sulfatos de detecci\u00f3n (MER) en lugar de carbonatos. Es muy interesante para la ciencia la exploraci\u00f3n planetaria para estudiar los ambientes extremos terrestres que se asemejan a los ecosistemas planetarios hipot\u00e9ticos. De esta manera los dep\u00f3sitos del Tinto de las \u00e9pocas y Holoceno Plio-Pleistoceno son similares a los sulfatos y sedimentos ricos en hematita descubiertos por el rover Opportunity en Meridiani Planum.<\/p>\nLos organismos quimiolitoaut\u00f3trofos terrestres obtienen energ\u00eda de la oxidaci\u00f3n de moleculas inorganicas reducidas donantes de electrones en sus entornos. Los microorganismos acid\u00f3filos (pH 0,8 a 2,3), que viven en las mayores franjas de pirita del mundo (la cual se encuentra en la Pen\u00ednsula Ib\u00e9rica, en la cuenca del r\u00edo Tinto), como Leptospirillum ferrooxidans<\/i> y Acidithiobacillus ferrooxidans<\/i>, tienen un m\u00ednimo de requerimientos nutricionales. S\u00f3lo necesitan Fe2<\/sub>+ como fuente de energ\u00eda, CO2<\/sub>, N2<\/sub> y O2<\/sub>, como fuente de carbono, nitr\u00f3geno y aceptor de electrones, respectivamente, una parte de agua y sales minerales para hacer su metabolismo. Por otra parte, A. ferrooxidans<\/i> tiene un comportamiento vers\u00e1til durante su crecimiento en presencia de Fe2<\/sub>+\/O2<\/sub> o H2<\/sub>\/O2<\/sub> (condiciones aer\u00f3bicas; Fe2<\/sub>+ y H2<\/sub>, donantes de electrones; O2<\/sub> aceptor de electrones), as\u00ed como en presencia de H2<\/sub>\/Fe3<\/sub>+, H2<\/sub>\/SO, o SO\/Fe3<\/sub>+ (condiciones anaer\u00f3bicas; SO y H2<\/sub>, donantes de electrones; Fe3<\/sub>+ y SO aceptores de electrones). Aunque L. ferrooxidans<\/i> es una bacteria aer\u00f3bica estricta, es capaz de sobrevivir en condiciones anaer\u00f3bicas durante largos per\u00edodos de tiempo y exhibe una alta tasa metab\u00f3lica cuando el nivel de ox\u00edgeno es menor que 15%. Por otra parte, se inform\u00f3 por los estudios de expresi\u00f3n g\u00e9nica con L. ferrooxidans que estas bacterias son de hecho polyextremophiles verdaderos, es decir, que pueden crecer en varias condiciones extremas: pH bajo (1,8), con alto contenido de metales (20 gL-1<\/sup> de Hierro), alto contenido de sal (> 80gL-1<\/sup> de SO4<\/sub>=), o estr\u00e9s oxidativo elevado.<\/p>\nHipot\u00e9ticamente, si los oc\u00e9anos \u00e1cidos y gases de CO2<\/sub> y SO2<\/sub> hubieran existido en el Marte primitivo, podr\u00edan haber proporcionado microorganismos con: hierro como fuente de energ\u00eda, CO2<\/sub> como fuente de carbono, N2<\/sub> como fuente de nitr\u00f3geno y compuestos sulfurados como fuente de energ\u00eda para las bacterias reductoras de azufre. Por otra parte, se sabe que la cantidad predicha de N2<\/sub> que conten\u00eda la atm\u00f3sfera primitiva de Marte podr\u00eda haber sido lo suficientemente alta como para permitir que microorganismos como Rhodobacter<\/i> y Mesorhyzobium<\/i> sp. fijaran el nitr\u00f3geno. Por otro lado, si bien carecemos de datos para esclarecer el origen, se cree que las trazas de metano que se han detectado en la atm\u00f3sfera Marciana<\/span><\/strong> pueden haber sido liberadas por hipot\u00e9ticas bacterias del subsuelo. Por lo tanto, la tira de pirita de la Pen\u00ednsula Ib\u00e9rica sigue constituyendo un modelo espl\u00e9ndido, ya que mantiene la actividad metanog\u00e9nica subterr\u00e1nea, as\u00ed como en varias zonas del r\u00edo del Tinto. Hoy en d\u00eda la comunidad cient\u00edfica espera encontrar se\u00f1ales de vida pasada o presente, relacionadas con microorganismos que viv\u00edan en el subsuelo ya que las radiaciones subterr\u00e1nea pasadas se cree que eran incompatibles con la vida tal como es conocida en la Tierra.<\/p>\nAmbientes hidrotermales<\/span><\/h1>\nA finales de 1970 fueron descubiertos sistemas hidrotermales en el mar profundo, y ahora se sabe que representan una de las principales v\u00edas para la transferencia de calor en el interior de nuestro planeta, y que act\u00faan como los principales mecanismos de transporte de productos qu\u00edmicos en los oc\u00e9anos. Los ciclos de energ\u00eda biol\u00f3gica quimiosint\u00e9tica alrededor de los sistemas hidrotermales son de particular inter\u00e9s, ya que tienen implicaciones para el origen de la vida misma. Los m\u00e9todos de an\u00e1lisis qu\u00edmico en estos entornos remotos han dependido por necesidad, de la toma de muestras en la profundidad que luego se han transferido a un buque en la superficie y\/o despu\u00e9s se han analizado en una base en tierra. Esto est\u00e1 lejos de ser ideal, debido a los grandes cambios de presi\u00f3n, temperatura, oxigenaci\u00f3n, etc. de la muestra con respecto a antes del an\u00e1lisis. Por otro lado, este dilema oceanogr\u00e1fico reduce la dignidad de problemas de control de muestreo remotos en otros planetas a un problema del orden de tama\u00f1o m\u00e1s que ser un obst\u00e1culo como tal. El objetivo a largo plazo es en la Tierra, tambi\u00e9n, sustituir los an\u00e1lisis de laboratorio por controles in situ en la medida de lo posible. La fuente de energ\u00eda m\u00e1s accesible para los microorganismos en la litosfera del planeta terrestre es el hidr\u00f3geno molecular (H2<\/sub>) que se forma durante la oxidaci\u00f3n de Fe(II) inherente a los minerales. Una de los minerales Fe(II) m\u00e1s f\u00e1cilmente degradado es olivino. Esta es una soluci\u00f3n s\u00f3lida del Mg mineral forsterita (Mg2<\/sub>SiO4<\/sub>) con una contribuci\u00f3n menor (10-20%) de mineral Fe (II) fayalita (Fe2<\/sub>SiO4<\/sub>) Olivino 45% (SiO2<\/sub>) de la parte superior.<\/p>\nAmbientes Helados<\/span><\/h1>\nMuchas cianobacterias fotosint\u00e9ticas y algas de regiones polares est\u00e1n sometidas a entornos extremos y sintetizan biomol\u00e9culas para hacer frente a estas condiciones. Estos extremos son bajas temperaturas, altas variaciones de temperatura, alta radiaci\u00f3n solar y per\u00edodos de desecaci\u00f3n. Los polisac\u00e1ridos, por ejemplo, se sintetizan para hacer frente a la desecaci\u00f3n y tambi\u00e9n se sintetizan compuestos como escitonemina para lidiar con el estr\u00e9s de radiaci\u00f3n UV. Las tensiones que se pueden encontrar en Marte son similares a los encontrados en las regiones polares de la Tierra. Por lo tanto, los organismos de las regiones polares proporcionan excelentes sistemas modelo para la comprensi\u00f3n de las respuestas de supervivencia de cualquier biota putativo en condiciones marcianas y pueden proporcionar informaci\u00f3n sobre los tipos de biomol\u00e9culas producidas por microorganismos en respuesta a estas tensiones ambientales en Marte. Por ejemplo, Chroococcidiopsis spp, es una cianobacteria extrem\u00f3fila, que existe de forma natural en el h\u00e1bitat endol\u00edtico de los desiertos fr\u00edos y calientes del mundo, \u00e9sta se encuentra en forma de bandas coherentes de organismos que crecen en los entornos cercanos a la superficie de las rocas. Este g\u00e9nero es resistente a la desecaci\u00f3n e incluso a la radiaci\u00f3n ionizante, este \u00faltimo aspecto tambi\u00e9n es importante para los organismos en la superficie de Marte que est\u00e1 expuesta a un flujo de radiaci\u00f3n ionizante mucho mayor de lo que estar\u00eda en la Tierra.<\/p>\nDesiertos extremadamente secos<\/span><\/h1>\nDurante a\u00f1os, el desierto de Atacama<\/a> ha sido utilizado por diferentes grupos de investigaci\u00f3n dentro de la NASA como un an\u00e1logo de Marte. El desierto de Atacama es uno de los an\u00e1logos terrestres m\u00e1s precisos para entornos de Marte, ya que combina la formaci\u00f3n de dos compuestos inorg\u00e1nicos clave: cloruros y percloratos. Al igual que sucede en Marte, las duras y \u00e1ridas condiciones promovieron una sobresaturaci\u00f3n extrema de las soluciones de agua superficiales y subterr\u00e1neas que dieron lugar a la precipitaci\u00f3n casi exclusiva de halita, el miembro final de la evaporaci\u00f3n de las salmueras, sin otra fase mineral. Las regiones lim\u00edtrofes del Salar Grande (Cordillera de la Costa, Regi\u00f3n de Atacama, Chile) se caracterizan por subsuelos salinos asociados con dep\u00f3sitos de nitrato que contienen cloruros, sulfatos, cloratos, cromatos, yodatos y percloratos. Durante julio del 2009 se realiz\u00f3 una campa\u00f1a astrobiol\u00f3gica de campo, “AtacaMars2009”, donde se prob\u00f3 SOLID3 y LDChip300 y se estudi\u00f3 la geomicrobiolog\u00eda del subsuelo de Atacama en el lado oeste del Salar Grande (Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\n<\/p>\nAntibody microarrays: molecular recognition for biomarker detection<\/span><\/h1>\nBiosensors based on the specificity of biological recognition (bio-affinity) have been extensively developed for biomarker detection (nucleic acids, proteins, lipids, other metabolites). DNA and protein micro and nanotechnologies allow covalent binding of thousands of probes in a small area on a solid support (plastic, glass, micro and nano-spheres, etc). Smaller reaction volumes and higher reaction kinetics, together with the great potential for miniaturization and robotizing, makes microarray technology a powerful system for in situ analysis of biomarkers in astrobiology as well as environmental monitoring.<\/p>\nMolecular recognition by bio-affinity systems, such as the highly specific reaction between antigens and antibodies, protein receptors and ligands, or the complementary between single-stranded nucleic acids, have been extensively used in biosensor industry. In fact, the most employed biosensors for environmental applications used antibodies, due to the availability of many of them against specific contaminants. There are thousands of commercial antibodies<\/a> raised against compounds ranging from small molecules such as amino acids, sugars, and lipids, to large polymers and whole cells.<\/p>\nAntibodies for planetary exploration<\/span><\/h1>\nAntibodies are large glycoproteins that can be chemically modified (by other substances, like fluorochromes, other proteins, or even other antibodies), without affecting the binding capacity and specificity of the antibody to its antigen. Apart from antibodies there are other types of specific capturing molecules: lectins, a group of nonenzymatic proteins with high specificities and affinities for mono and oligosaccharides; affybodies, in vitro selected binding proteins; aptamers, in vitro selected binding oligonucleotides; or the molecularly imprinted polymers (MIPs), organic polymers formed in the presence of a molecule that is extracted afterwards, thus leaving complementary cavities behind.<\/p>\nAntibody (or other bio-affinity capturing molecules) arrays are excellent complementary techniques to others like GC-MS or capillary electrophoresis, for planetary exploration. Some important strengths of the antibody microarrays are:<\/p>\n\nMultiple parallel assays at a time can be run simultaneously.<\/li>\nThe presence of hundreds of molecules can be tested in one assay.<\/li>\nBroad range of molecular sizes can be detected, from aa size to cells.<\/li>\nNo special external calibration or standards required for the assay.<\/li>\nMany negative and positive controls can be incorporated and analyzed at the same time as samples.<\/li>\nSensitivity from ppb to ppt.<\/li>\nResults are very easy to analyze. Putative biomarkers are identified due to the specificity of the probes and their predetermined location. Antibodies only react with those molecules containing epitopes with three-dimensional structures equal or highly similar to those used to produce the antibodies, which means that it is possible to get unambiguous results.<\/li>\n<\/ul>\nStability of the antibodies for planetary exploration<\/span><\/h1>\nAntibodies can be high stable macromolecules when they are kept under appropriate conditions. Several parameters like the nature of the solvent, temperature, lyophilization, freezing, salts, light, or grafting step can affect the three-dimensional structure of antibodies and consequently the affinity for their antigens. Apart of that, planetary exploration requires functional antibodies under deeply penetrating low energy radiation, microgravity, temperature cycles and its variations, etc.<\/i> The pharmaceutical industry has developed methods for antibody stability and it is well known that most antibodies maintain their activity for years when frozen (between \u201320 \u00baC and \u201380 \u00baC) in a saline solution or lyophilized and kept at ambient temperature protected from light. Usually stabilizers such as sugars\/polyols are added to reduce the degradation of active components during processing and storage. Lyophilization in the presence of sugars (sucrose or trehalose) is commonly used to provide long-term storage stability to protein pharmaceuticals. It is believed that proteins reach a highly viscous amorphous glassy state with low molecular mobility and low reactivity. Under such state the stability is highly dependent on storage temperature. Storage at temperatures above the glass transition temperature (usually ca. 50 \u00baC) the glassy material become less viscous, the molecular mobility increases and the stability decreases.<\/p>\nAntibodies can also be preserved by drying at ambient temperature and at atmospheric pressure in the presence of trehalose or other formulations. We have experimentally determined that printed antibody arrays on microscope slides are stable (keeping more than 90 % of their functionality when compared to time zero) for more than 9 months stored at room temperature, even at 37 \u00baC in the presence of stabilizing solutions developed by CAB and by the company Biotools S.A.\u00a0(De Diego-Castilla et al., 2011)<\/a>. Fluorescently labeled and lyophilized antibodies are stable over more than 50 temperature cycles (24 h each) of \u201320 to +50 \u00baC, and even after an exposure of 150 Gy\u00a0 of high penetrating low energy radiation (De Diego-Castilla et al., 2011) (Gy=gray. One\u00a0gray<\/i>\u00a0is the absorption of one joule of radiation energy by one kilogram of matter). In agreement with our results, Thompson\u00a0et al.<\/i>, (2006) have reported that no significant alteration in the absorption and emission wavelengths or the quantum yields of two fluorescent dyes was found after a proton and helium ion radiation. Maule\u00a0et al.<\/i>\u00a0(2003) showed that the level of an antibody-antigen binding did not differ between microgravity, Martian gravity and Earth’s gravity conditions.<\/p>\n <\/p>\nMolecular biomarker targets for antibody production<\/span><\/h1>\nOur hypothesis assume that if life ever existed on Mars or elsewhere, the organisms dealing with the Martian environmental conditions must contain similar molecular mechanisms that those living under similar conditions on Earth. Consequently,\u00a0our strategy\u00a0<\/a>for testing the presence of life or its remains consists in the production of antibodies against whole microorganisms, specific components or biochemicals obtained from terrestrial analog environments to Mars, to biochemical compounds which are common to many different types of microorganisms (nucleotides, sugars, aminoacids, vitamins and coenzymes, etc), or other well evolutionary conserved macromolecules like some proteins, polysaccharides, or polynucleotide sequences. Many of these molecules can be considered good molecular biomarkers and their detection somewhere would be indicative of the actual or recent live (Parro et al., 2008<\/a>). We have produced, tested and validate an antibody microarray containing more than 300 antibodies for both environmental and astrobiology applications (Rivas et al. 2008<\/a>; Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\nTerrestrial analogues<\/span><\/h1>\nOn Earth, It is possible to find life in practically all those places where one can find liquid water. And many times liquid water or traces of it occurs in places known as extreme environments. These are created because of the permanent existence of extreme values of certain physico-chemical parameters like, temperature, pressure, pH, redox potential, radiation, water content, salinity, etc. From a terrestrial point of view, Mars and the Jupiter’s satellite Europa are extreme environments where several or all of the mentioned parameters seem to be very far from “normal” values in many places of the planet. One of the main approaches to study the possibility and the possible features of extraterrestrial life is to study life in extreme conditions on Earth. Thus, the study of several terrestrial analogues for certain Mars environments can serve as useful models at least to understand the main features of martian life if ever existed. We mainly focus on three environments that could share many physico-chemical characteristics to others thought to exist on Mars: Hydrothermal, acid and iron rich, and permafrost. The idea of subsurface environments for extant biology is strengthened by evidence suggestive of hydrothermal activity on Mars in the relatively recent past. However, whether Mars is still geologically active is not yet determined. There may well be subsurface regions where liquid water is available, and where the local conditions might support the growth of an indigenous biota. If microbial life ever existed on Mars, probably iron metabolism played a central role both as energy source and for the formation of structural components (metalloproteins). Earth Polar Regions are excellent analogues to many places of Mars surface because both are subjected to similar stresses. This is the case of the Antarctic Dry Walleys, extremely cold and dry places, with very low microbial and organic content.<\/p>\nAcidic, metal-rich, highly oxidant environments<\/span><\/h1>\nBoth MarsExpress (by ESA) and MER (Mars Exploration Rovers, by NASA), have reported results that link with the presence of water in the primitive Mars. The obtained data indicate that several large regions of Mars were covered with water, as well as the MER in the Meridiani Planum provided us with evidences of the presence of minerals that can only be formed in presence aqueous environment. There were arguments enough to think that the water belonged to an ancestral acidic ocean. Recently, the OMEGA (“Observatoire pour la Min\u00e9ralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activit\u00e9”) instrument of the Mars Express probe confirmed the existence of a large and representative aqueous-sulphated systems like in the Meridiani Planum. The acidity might be the reason why large amounts of carbonates have not been detected yet since these chemical conditions are not suitable for its production. As explained in a recent model, the SO2<\/sub> erupted from volcanoes should play a role like the CO2<\/sub> on Earth by creating a greenhouse effect which allow the water to remain liquid (acidic oceans) for hundred of years. Thus, it is possible to accumulate sulphates (MER detection) instead of carbonates. It is very interesting for the planetary exploration science to study the terrestrial extreme environments that resemble hypothetical planetary ecosystems. Thereby the Tinto’s deposits of the Holocene and Plio-Pleistocene epochs are similar to the sulphates and hematite rich sedimentary rocks discovered by the Opportunity rover in the Meridiani Planum.<\/p>\nTerrestrial chemolithoautotrophs organisms obtain energy by the oxidation of electron donating inorganic reduced molecules in their environments. The acidophilic (pH 0.8-2.3) microorganisms living in the world’s largest pyrite strip (located in the Iberian Peninsula, Tinto River basin), like Leptospirillum ferrooxidans<\/i> and Acidithiobacillus<\/i> ferrooxidans<\/i>, have a minimal nutritional requirements. They only need Fe2<\/sub>+ as source of energy, CO2<\/sub>, N2<\/sub> and O2<\/sub> as source of carbon, nitrogen and electron acceptor respectively, a part of water and mineral salts to make their metabolism runs. Moreover, A. ferrooxidans<\/i> has a versatile behaviour while growing in presence of Fe2<\/sub>+\/O2<\/sub> or H2<\/sub>\/O2<\/sub> (aerobic conditions; Fe2<\/sub>+ and H2<\/sub>, electron donors; O2<\/sub> electron acceptor) as well as in presence of H2<\/sub>\/Fe3<\/sub>+, H2<\/sub>\/SO, or SO\/Fe3<\/sub>+ (anaerobic conditions; SO and H2<\/sub>, electron donors; Fe3<\/sub> y SO electron acceptors). Although L. ferrooxidans <\/i>is a strict aerobic bacterium, it is capable of surviving in anaerobic conditions over long periods of time and it exhibits at high metabolic rate when the level of oxygen is lower than 15%. Moreover, we reported by gene expression studies with L. ferrooxidans<\/i> that these bacteria are in fact true polyextremophiles, that is, they can grow under several extreme conditions: low pH (1.8), high metal content (20 gL-1<\/sup> of Iron), high salt content (>80 g L-1<\/sup> of SO4<\/sub>=), or high oxidative stress.<\/p>\nHypothetically, if the acidic oceans and CO2<\/sub> and SO2<\/sub> gases existed on the primitive Mars, they could have provided microorganisms with: Iron as energy source, CO2<\/sub> as carbon source, N2<\/sub> as nitrogen source, and sulphured compounds as energy source for sulphur-reducer bacteria. Moreover, it has been reported that the predicted amount of N2<\/sub> in the primitive Martian atmosphere could have been high enough to allow microorganisms like Rhodobacter<\/i> y Mesorhyzobium<\/i> sp. to fix the nitrogen. On the other hand, although we lack of data to clarify the origin, the traces of methane that have been detected in the Martian atmosphere<\/span><\/strong> are thought to be released by the hypothetical methanogenic bacteria in the subsoil. Therefore, the pyritic strip in the Iberian Peninsula still constitutes a splendid model since it holds methanogenic activity underground as well as in several zones of the Tinto’s river. Nowadays the scientific community hopes to find signs of past or present life related to microorganisms which lived in the subsoil since the radiations above underground are believed incompatibles with life as it is known on Earth.<\/p>\nHydrothermal environments<\/span><\/h1>\nDeep sea hydrothermal systems were only discovered on Earth in the late 1970s but are now known to represent one of the major pathways for transfer of heat in our planet’s interior as well as representing one of the major chemical transport mechanisms to the oceans. Of particular interest are the chemosynthetic biological energy cycles around the hydrothermal systems, which have implications for the origin of life itself. Methods of chemical analysis in these remote environments have, by necessity, depended on collecting samples at depth which are then transferred to a surface ship and\/or land-based for analysis. This is far from ideal, because of subjection of the sample to exceptionally large changes in pressure, temperature, oxygenation, etc prior to analysis. On the other hand, this oceanographic dilemma reduces the dignity of problems of remote sampling control on other planets to a problem of the size order more than being an obstacle as such. The long-term goal is on Earth, as well, to replace laboratory analyses by in situ monitoring as far as possible. The most easily accessible source of energy for micro-organisms in the lithosphere of terrestrial planets is the molecular hydrogen (H2<\/sub>) that is formed during oxidation of Fe(II) inherent in minerals. One of the most easily weathered Fe(II) minerals is olivine. This is a solid solution of the Mg mineral forsterite (Mg2<\/sub>SiO4<\/sub>) with a minor contribution (10-20%) of the Fe(II) mineral fayalite (Fe2<\/sub>SiO4<\/sub>) Olivine 45% (SiO2<\/sub>) of the upper part<\/p>\nIcy environments<\/span><\/h1>\nMany photosynthetic cyanobacteria and algae from the Polar Regions are subjected to great environmental extremes and they synthesize biomolecules to cope with these conditions. These extremes include low temperatures, extreme temperature variations, high solar radiation and periods of desiccation. Polysaccharides, for instance, are synthesized to deal with desiccation and compounds such as scytonemin are synthesized to deal with UV radiation stress. The stresses to be found on Mars are similar to those found in the polar regions of the Earth. Thus, organisms from Polar Regions provide excellent model systems for understanding survival responses of any putative biota to Martian conditions and may provide insights into the types of biomolecules produced by micro-organisms in response to Martian environmental stresses. For example, Chroococcidiopsis spp, an extremophilic cyanobacterium, exists naturally in the endolithic habitat in both hot and cold deserts of the world, being found as coherent bands of organisms growing in the near-surface environment of the rocks. This genus is resistant to desiccation and even ionizing radiation, the latter extreme also being important for organisms on the surface of Mars that will be exposed to a much higher ionizing radiation flux than they would be on Earth.<\/p>\nExtremely Dry Deserts<\/span><\/h1>\nFor years, the\u00a0Atacama desert<\/a>\u00a0has been used by different research groups within NASA as a Mars analogue. The Atacama desert is one of the most accurate terrestrial analogues for Mars environments because it combines the formation of two key inorganic compounds: chlorides and perchlorates. Similar to events on Mars, harsh arid conditions promoted an extreme oversaturation of the ground and surface water solutions that resulted in nearly-exclusive precipitation of halite, the end-member in evaporation from brines, with no other mineral phase. The bounding regions of the Salar Grande (Cordillera de la Costa, regi\u00f3n de Atacama, Chile) are characterized by saline subsoils associated with nitrate deposits containing chlorides, sulfates, chlorates, chromates, iodates, and perchlorates. \u00a0During July 2009 we performed an astrobiological field campaign, \u201cAtacaMars2009,\u201d where we tested SOLID3 and LDChip300 and study the geomicrobiology of the Atacama subsurface at the west side of the Salar Grande (Parro et al., 2011<\/a>).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Microarrays de anticuerpos: reconocimiento molecular para la detecci\u00f3n de biomarcadores Los biosensores basados en la especificidad de reconocimiento biol\u00f3gico (bio-afinidad) se han desarrollado ampliamente para la detecci\u00f3n de biomarcadores (\u00e1cidos nucleicos, prote\u00ednas, l\u00edpidos u otros metabolitos). Tanto el ADN y las prote\u00ednas como las micro y nanotecnolog\u00edas permiten la uni\u00f3n covalente de miles de sondas en una peque\u00f1a zona de un soporte s\u00f3lido (pl\u00e1stico, vidrio, micro y nano-esferas, etc). Los vol\u00famenes de reacci\u00f3n peque\u00f1os y la cin\u00e9tica de reacci\u00f3n elevada, junto con el gran potencial para la miniaturizaci\u00f3n y la robotizaci\u00f3n, hace que la tecnolog\u00eda de microarrays un sistema de gran alcance para el an\u00e1lisis in situ de los biomarcadores en la astrobiolog\u00eda y el monitoreo ambiental. El reconocimiento molecular de los sistemas de bio-afinidad, tales como la reacci\u00f3n espec\u00edfica entre ant\u00edgenos y anticuerpos, receptores de proteinas y ligandos, o la complementaria entre los \u00e1cidos nucleicos de una sola hebra, se han utilizado ampliamente en la industria de biosensores. De hecho, los biosensores m\u00e1s empleados en aplicaciones ambientales utilizan anticuerpos, debido a la disponibilidad de muchos de ellos contra los contaminantes espec\u00edficos.Hay miles de anticuerpos comerciales producidos contra compuestos que van desde peque\u00f1as mol\u00e9culas tales como amino\u00e1cidos, az\u00facares y l\u00edpidos, a grandes pol\u00edmeros y c\u00e9lulas enteras. Anticuerpos para la exploraci\u00f3n planetaria Los anticuerpos son grandes glicoprote\u00ednas que se pueden modificar qu\u00edmicamente (por otras sustancias, como fluorocromos, otras prote\u00ednas, o incluso otros anticuerpos), sin afectar a la capacidad de uni\u00f3n y especificidad del anticuerpo a su ant\u00edgeno. Adem\u00e1s de los anticuerpos, hay otros tipos de mol\u00e9culas de captura espec\u00edficas: lectinas, un grupo de prote\u00ednas no enzim\u00e1ticas con altas especificidades y afinidades para mono y oligosac\u00e1ridos; affybodies, prote\u00ednas de uni\u00f3n seleccionadas in vitro; apt\u00e1meros, oligonucle\u00f3tidos seleccionados in vitro que se unen; o los pol\u00edmeros impresos molecularmente (MIPs), pol\u00edmeros org\u00e1nicos formados en la<\/p>\n[Read More...]<\/a>","protected":false},"author":35,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","template":"","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"class_list":["post-16","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/16","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/users\/35"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=16"}],"version-history":[{"count":49,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/16\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":808,"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/16\/revisions\/808"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/auditore.cab.inta-csic.es\/solid\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}](\"http:\/\/cab.inta.es\/solid\/imagenes_subidas\/2\/39.jpg\"){kind=link}