Utiliza la cepa psicrotolerante Acidithiobacillus ferrivorans PQ33 aislada de Cerro de Pasco para el análisis de los niveles de expresión de genes relacionados con el metabolismo del ión ferroso a ión férrico involucrado en la biolixiviación en condiciones de baja temperatura (5°C), así como los niveles de expresión de genes que han sido señalados en investigaciones anteriores como candidatos a conferir resistencia a condiciones de baja temperatura (genes pertenecientes al operon de síntesis de la trehalosa y diguanilato ciclasas), como condición control, se tomó el crecimiento de esta cepa a temperatura ambiente (21°C), lo más cercano posible a la temperatura de crecimiento ideal (22°C). Para el análisis de los niveles de expresión, se usaron primers diseñados por el investigador para genes de referencia, genes de metabolismo y genes de resistencia al frío. La información base para la síntesis de estos primers fue el genoma de Acidithiobacillus ferrivorans PQ33, secuenciado por nuestro laboratorio. El análisis de los niveles de transcritos para los genes de referencia evidenció una expresión invariable en ambas condiciones, validando 3 genes (rpoC, gyrB y alaS) como genes de referencia añadiendo una nueva herramienta metodológica a la investigación en esta especie. Los genes candidatos a estar involucrados en la adaptación a bajas temperaturas, los genes de la vía de síntesis de trehalosa: trehalosa sintasa (treS) y trehalosa oligosil tetrahidrolasa (treZ) no mostraron sobreexpresión bajo condiciones de baja temperatura, de hecho, treS mostró sobreexpresión a 21ºC. Asimismo, se analizaron dos genes relacionados con la síntesis de exopolímeros y la formación de biofilm (Diguanilato ciclasas, DGC) sobreexpresados a condiciones de 21°C. También se analizaron dos genes metabólicos relacionados con la oxidación del ion ferroso (genes rusA y rusB), que no mostraron ningún cambio de expresión significativo en ninguna de las condiciones. Estos resultados muestran congruencia con los últimos estudios sobre la expresión génica de Acidithiobacillus ferrivorans con enfoques de transcriptómica, lo que demuestra que los genes candidatos clásicos de adaptación al frío (genes de síntesis de trehalosa) no muestran cambios significativos en condiciones de baja temperatura, el sistema genético de esta especie estaría constantemente adaptado a la resistencia al frío, reforzando la hipótesis de su clasificación como especie euripsicrófila; o de lo contrario podrían haber otros mecanismos no clásicos de resistencia al frío. / Tesis

Ingeniera Civil Química / Chile es el principal productor de cobre a nivel mundial. Dado que hoy en día se está buscando explotar minerales sulfurados de baja ley por medio de la biolixiviación, se hace necesario tener herramientas para poder comprender los fenómenos que ocurren en las pilas o botaderos, para así poder diseñar un proceso rentable que optimice la recuperación de cobre. Para esto, Anglo American cuenta con el modelo HeapSim, que es capaz de simular el proceso de biolixiviación. El objetivo de este trabajo fue determinar el valor de los parámetros empíricos para calibrar el modelo de biolixiviación HeapSim y de esta forma estimar las producciones de Cobre de Los Bronces y Collahuasi, que son las divisiones de mayor producción de la empresa. La calibración se realizó utilizando un método iterativo. Luego de esto, se realizó un análisis de sensibilidad para determinar la influencia de los parámetros de operación en el porcentaje de recuperación de cobre. Los resultados obtenidos indicaron que los parámetros más influyentes en el proceso de biolixiviación son la temperatura de operación, que afecta tanto al desarrollo de las bacterias como a la cinética de disolución de los sulfuros, y la distribución granulométrica, que afecta al transporte de las especies dentro de la columna. El espacio entre los aspersores de la solución ácida también influye pero en una medida mucho menor. Se comprobó el efecto de la temperatura de operación, pues al variar este parámetro de 23 a 28°C en el caso de Collahuasi, se obtuvo un aumento en la conversión de 2 puntos porcentuales, llegando a un 83,7%. En el caso del mineral de Los Bronces, se obtuvo que al aumentar la temperatura de operación a 28°C, aumentar la tasa de riego a 15 [l/m2/h], disminuir el espacio entre los regadores a 0,1 [m] y disminuir la altura a 3 [m], se aumenta la extracción de cobre de 40,4% a 60,8%. Sin embargo, considerando los tonelajes involucrados en la lixiviación en botaderos se considera muy poco probable operar a alturas de 3 [m]. Además de lo anterior, se comprobó que por sobre 106 [cel/l], un aumento en la concentración inicial de bacterias no influye en el porcentaje de recuperación de cobre. Finalmente, a pesar de ser posible la calibración del modelo sin tener datos directos de la población bacteriana, se sugiere realizar más estudios en columnas midiendo este parámetro, para corroborar los resultados obtenidos. También sería importante comprobar la calibración utilizando un set de datos de un mayor número de columnas que estudien el efecto de variables distintas a las analizadas en el presente trabajo.