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INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA V SIMPOSIO DE VERANO 2019: PROGRAMA PRESENTACIONES ORALES

Lunes 29 de Julio (Modera Dra.

Guadalupe Espín) Martes 30 de Julio (Modera Dr. Víctor

Bustamante) Miércoles 31 de Julio

(Modera Dr. Miguel Lara) Jueves 1 de Agosto (Modera Dra.

Claudia Treviño)

9:15 Guadalupe Espín: Inauguración del Simposio

9:00 Miguel Lara Introducción a Minisimposio de Biorremediación

9:30 Conferencia Inaugural Luis Barjau Nueva visión de la Conquista

9:30 José Alberto Hernández Eligio Transferencia extracelular de electrones en Geobacter sulfurreducens: nuevos reguladores que controlan el proceso y citocromos tipo-c involucrados en la reducción de Pd(II)

9:15 Katy Juárez Estudios para la biorremediación del río Coatzacoalcos

9:30 Enrique Salas-Vidal Las especies de oxígeno reactivas en el desarrollo embrionario temprano del pez cebra

10:00 Rosana Sánchez López La sintaxina PvKNOLLE, la división celular y el avance del hilo de infección al inicio de la simbiosis frijol-rhizobia, una propuesta dinámica

9:45 Luz de María Breton Deval

La comunidad bacteriana del rio Apatlaco

10:00 Karina Hernández-Ortega

¿La ectoenzima que degrada la hormona liberadora de la Tirotropina es un blanco terapéutico para la obesidad inducida por dieta?

10:30 Carmen Beltrán El entrecruzamiento químico, una herramienta para detectar proteínas importantes en la fisiología del espermatozoide de erizo de mar

10:30 Daniel Segura Síntesis de bioplásticos en Azotobacter vinelandii: Estudio de su catabolismo y modificaciones genéticas para la producción de nuevos bioplásticos

10:15 Liliana Pardo López Bacterias marinas y su potencial para degradar hidrocarburos

10:30 Clarita Olvera Carranza Nanobiotecnología: Aplicación de polímeros biocompatibles como nanoacarreadores

11:00 Receso y Posters: 45 min Posters: Números nones

11:00 Receso y Posters: 45 min Posters: Números pares

10:45 Rosa María Gutiérrez-Ríos Perfiles metabólicos inferidos de metagenomas de los sedimentos de aguas profunda del Golfo de México

11:00 Receso y Posters: 30min Posters: Números pares

11:45 Gabriel Corkidi Análisis de motilidad flagelar del espermatozoide de humano en lapsos grandes de tiempo sin necesidad de segmentar las imágenes

11:45 Sabino Pacheco Guillén Ensamblaje del oligómero de las toxinas Cry de Bacillus thuringiensis

11:15 Receso y Posters: 30 min Posters: Números nones

Wendy Xolalpa Villanueva

Ensayo fluorescente para la detección de alquil glucósidos

producidos por la -amilasa de Thermotoga maritima

11:35 Denhi Schnabel Peraza Utilizando al pez cebra como biosensor

12:15 Adán Guerrero Microscopía de súper-resolución cuantitativa, descifrando mecanismos celulares opacados por el velo de la difracción

12:15 Svetlana Shishkova Exploración de la regulación genética del crecimiento determinado de la raíz primaria de las cactáceas

11:55 Alejandro Sanchez-Flores Aplicaciones de la metagenómica en ecología, salud y biotecnología

11:30 Ismael Hernández Lucas

El sistema CRISPR-CAS participa en la síntesis de proteínas de membrana externa en S. typhi

12:45 Fernando Montoya Análisis espaciotemporal en 4 dimensiones de una gota de agua en proceso de evaporación

12:45 Paul Rosas Santiago El receptor cargo ERV14 participa en la regulación del potencial de membrana, el pH intracelular y la homeostasis del potasio a través de su interacción con los transportadores específicos de K+ TRK1 Y TOK1

12:25 Ayixon Sanchez Reyes Dilucidando funcionomas microbianos potenciales para biorremediación de cuerpos de agua contaminados con efluentes textiles

12:00 Octavio Tonatiuh Ramírez Reivich Clausura

V SIMPOSIO DE VERANO 2019 INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA

V SIMPOSIO DE VERANO 2019

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INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA


POSTERS

Los posters serán colocados durante todo el Simposio

Números nones serán presentados los días lunes y miércoles

Números pares serán presentados los días martes y jueves

Carmen Beltrán

1. Efecto de la fosforilación de Catsper en la quimiotaxis del espermatozoide de erizo de mar

Ángeles-Salazar, J.D., Ramírez-Gómez H.V., Darszon A., Beltrán, C.

Adán Guerrero

2. FCSLIB: Una paquetería de r para estudios de espectroscopía de fluctuación de la fluorescencia en células

vivas

R. Pinto-Cámara, A. Linares-Castañeda, Haydee O. Hernández, D. S. Moreno-Gutiérrez, Rendón-Mancha

M.2, C.D. Wood, A. Guerrero.

3. Desarrollo de un algoritmo de microscopía de super-resolución basado en la media desplazada

Torres E. , C.D. Wood, Rendón-Mancha M., A. Guerrero.

4. Diseño y creación de un microscopio de iluminación plana selectiva de alta resolución con el uso de la

tecnología de impresión 3d

Oliver O. Valdez, Christopher D. Wood, Haydee O. Hernández, Xavier Abonza, Joseph Dubrovsky, Adán

Guerrero.

5. Desarrollo de una metodología de corrección de ruido para estudios de microscopia cuantitativa en

detectores SCMOS

Martínez-Reyes D., Wood CD., Crevenna A., Guerrero A.

6. Estudio de la distribución del receptor de speract utilizando análogos fluorescentes de speract

Angélica Esperanza Beltrán Rodríguez; David Torres Hernandez; Carmen Beltrán Nuñez; Takuya Nishigaki;

Alberto Darszon; Christopher David Wood

7. Estudio de la organización de nanodominios enriquecidos en colesterol en la membrana celular del

espermatozoide de ratón

David Torres Hernández, Angélica Esperanza Beltrán Rodríguez, Adán Oswaldo Guerrero Cárdenas, Alberto

Darszon, Ma. Del Carmen Beltrán Nuñez, José Luis De la Vega Beltrán, Christopher David Wood



2

8. Visualización de nano-dominios de calcio en células vivas a través de registro óptico de canales iónicos

José Pablo Ocelotl-Oviedo, Adán O. Guerrero-Cárdenas, Jose Damián Martínez Reyes, Juan García-Rincón,

Carlos Ernesto Bastián-Eugenio, Luis Vaca-Domínguez, Alberto Darszon

José Alberto Hernández Eligio

9. Jesús Manuel Huerta Amparán, Katy Juárez, José Alberto Hernández. Estudio transcripcional de los genes

putativos que participan en la síntesis de c-di-GMP durante la formación de biopelícula en Geobacter

sulfurreducens.

10. Daniela Mejía, Rosa del Carmen Ruíz, José Alberto Hernández, Katy Juárez. Efecto de la mutación

csrA en la tranferencia extracelular de electrones en Geobacter sulfurreducens y en la formación de

biopelícula

Daniel Segura

11. Estudio del sistema de degradación (movilización) del bioplástico polihidroxibutirato (PHB) en la

bacteria Azotobacter vinelandii.

Holjes Salgado, Josefina Guzmán, Libertad Adaya, Jessica Ruiz, Andrea Moyao, Soledad Moreno, Carlos

Peña, Guadalupe Espín, Daniel Segura

12. Regulación genética de la depolimerización de polihídroxibutirato (PHB) en Azotobacter vinelandii.

Thalía Barrientos-Millán, Libertad Adaya, Josefina Guzmán, Soledad Moreno, Guadalupe Espin, Daniel

Segura.

Svetlana Shishkova

13. Análisis filogeográfico del crecimiento determinado de la raíz primaria en especies de la subfamilia

Cactoideae (Cactaceae). Gustavo Rodríguez Alonso*, Lara Vargas Alejandra*, Sandra Morales Castillo,

Marcela Ramírez Yarza, Raúl Puente, Marta Matvienko, Joseph G. Dubrovsky, Svetlana Shishkova.

14. MicroRNA profiling during root apical meristem exhaustion in the primary root of a Cactaceae,

Pachycereus pringlei. Mayra Liliana López-Valle*, Damien Formey, Marta Matvienko, Gustavo Rodríguez

Alonso, Svetlana Shishkova.

15. Filogenia molecular de los genes PLETHORA y análisis de su participación en el crecimiento

determinado de la raíz primaria de Pachycereus pringlei (Cactaceae). Ramsés Uriel Albarrán Hernández*,

Verónica Lira Ruan, Gustavo Rodríguez Alonso*, Svetlana Shishkova.



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Paul Rosas Santiago

16. El uso de la tecnología Gateway para la clonación de ADN.

Juan Zurita y Nancy Trujillo

17. La regulación de los transportadores de hexosas a través de Erv14.

Miguel Cruz y Linda Martínez

Luz de María Breton Deval

18. La comunidad bacteriana del río Apatlaco

Luz de Maria Breton Deval

Liliana Pardo López

19. Consorcios bacterianos naturales y sintéticos con actividad degradadora de hidrocarburos. Diego Cuervo,

Jaime Rosas, Libertad Adaya, Alejandro Sánchez, Ernestina Godoy, Liliana Pardo

20. Biodegradación de hidrocarburos alifáticos: bacterias y reguladores transcripcionales. Luis Felipe Muriel,

José Luis Rodríguez, Ernestina Godoy, Nancy Rivera, Rosa María Gutiérrez, María trejo, Daniel Morales,

Alejandro Estradas, Liliana Pardo.

21 Lipasas bacterianas de ambientes marinos José Luis Rodríguez, Itzel Hidalgo, Luis Felipe Muriel, Nancy

Rivera, Ernestina Godoy, Liliana Pardo

22. Nueva dioxigenasa de Pseudomonas stutzeri marina. Julieta Rodríguez, Katya Ornelas, Sofía Millán, José

Luis Rodríguez, Luis Felipe Muriel, Liliana Pardo

23. Análisis metagenómico de una biopelícula bacteriana crecida en una roca de asfalto del Golfo de México.

Libertad Adaya, Armando Hernández, Ziomara Ramos, José Luis Rodríguez, Adolfo Gracia, Alejandra

Escobar, Ernestina Godoy, Alejandro Sánchez, Liliana Pardo

Rosa María Gutiérrez-Ríos

24. Evaluation of the role of Spo0B as limiting factor in the information processing and “decisión

making” of the sporulation system of B. Subtilis. Nori Castañeda Gómez, Diana X. Sahonero

Canavesi, José Carlos Ramón Hernández, Rafael Peña Miller y Rosa Ma. Gutiérrez Ríos.

Enrique Salas-Vidal

25. Análisis de la función y mecanismos de acción de las especies de oxígeno reactivas durante el desarrollo

embrionario temprano del pez cebra. Francisco Javier Méndez-Cruz , Denhi Schnabel Peraza, Arlen Ramírez

Corona, Hilda Lomelí y

26. El uso del pez cebra para la prospección y caracterización de moléculas con potencial terapéutico a partir

de fuentes naturales. Enrique Salas-Vidal, Mayra Yaneth Antúnez-Mojica, Leticia Gonzáles-Maya, y Laura



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Alvarez.

Wendy Xolalpa Villanueva

27. Ensayo fluorescente para la detección de alquil glucósidos producidos por la α-amilasa de Thermotoga

maritima. Wendy Xolalpa Villanueva, Liliana Maricela Onofre Balbuena y Gloria Saab Rincón

28. Síntesis enzimática de alquil glucósidos empleando a la α-amilasa de Thermotoga maritima inmovilizada.

Roxana Abigail Flores Romero, Gloria Saab Rincón y Wendy Xolalpa Villanueva

Ismael Hernández Lucas

29. El sistema CRISPR-Cas está involucrado en la síntesis de proteínas de membrana externa en S. Typhi.

Rodríguez-Gutiérrez S, Medina-Aparicio L, Rebollar-Flores J E, Martínez-Batallar A G, Encarnación S,

Calva E y Hernández-Lucas I.



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PRESENTACIONES ORALES

Conferencia Inaugural

NUEVA VISIÓN DE LA CONQUISTA

Luis Barjau

Instituto Nacional de Antropología e Historia

[email protected]

mailto:[email protected]



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EL ENTRECRUZAMIENTO QUÍMICO, UNA HERRAMIENTA PARA DETECTAR

PROTEÍNAS IMPORTANTES EN LA FISIOLOGÍA DEL ESPERMATOZOIDE

DE ERIZO DE MAR

Carmen Beltrán1*, Daniel Pérez-Ocampo1,2, Esmeralda Rodríguez-Miranda1,3 y Alberto Darszon1

1Instituto de Biotecnología-UNAM; 2Universidad Autónoma del Estado de Morelos; 3Universidad de Guanajuato.

*Autor para correspondencia, [email protected]

Palabras clave: entrecruzamiento químico, espermatozoide de erizo de mar, reacción acrosomal, speract.

Los flujos iónicos mediados por canales iónicos y transportadores son fundamentales en la fecundación. El

objetivo del espermatozoide es fecundar al óvulo y para lograrlo necesita nadar hasta encontrarlo y

experimentar un proceso único de exocitosis conocido como reacción acrosomal (RA). Fisiológicamente en

el espermatozoide de erizo de mar (eem), la RA la dispara un polímero de fucosa sulfatada (PFS) que se

encuentra en la gelatina (EJ) que rodea al óvulo; in vitro la RA se puede inducir aumentando el Ca2+

intracelular ([Ca2+]i) con el ionóforo de Ca2+ A23187.

Tanto la RA como la movilidad del eem regulada por el péptido quimioatrayente speract (también presente

en EJ del óvulo), involucran cambios en el potencial de membrana (Em), e intracelulares de pH (pHi), Ca2+

([Ca2+]i), niveles de nucleótidos cíclicos y de sustratos fosforilados por PKA y/o PKC entre otros. Los

resultados de experimentos con antagonistas de canales iónicos, y de algunas enzimas como la PKA y las

adenilil ciclasas, inhiben la RA y/o la movilidad del eem. Se sabe que las Balsas Lipídicas (BL) de eem

contienen proteínas de los modelos tanto de la RA como de la cascada de señalización disparada por la

unión del speract a su receptor en el flagelo del eem. Lo anterior hace evidente la importancia de tanto

transportadores como de enzimas durante la RA. Sin embargo, de los modelos propuestos para las funciones

importantes del espermatozoide, son pocas las entidades identificadas a nivel molecular.

En este trabajo utilizamos el reactivo entrecruzador de brazo cero de longitud N-etoxicarbonil-2-etoxi-1,2-

dihidroquinolina (EEDQ), empleado como herramienta en el estudio bioquímico y funcional de receptores

del sistema nervioso. Con la idea de encontrar proteínas que interaccionen entre si y que estén involucradas

en la RA, expusimos a los espermatozoides a EEDQ y les indujimos la RA con EJ o con A23189.

Observamos que el reactivo inhibe la RA (85-90%) de eem S. purpuratus, y disminuye los aumentos en la

[Ca2+]i inducidos con EJ en espermatozoides L. pictus, o con A23187 en espermatozoides de S. purpuratus.

Por otro lado, el análisis proteómico de BL aisladas a partir de eem, pre-tratados o no con EEDQ, y

separadas en geles desnaturalizantes (PA-SDS), nos permitió identificar una proteína (PKD2) y confirmar la

presencia de otras dos (REJ1 y PKA) del modelo de la RA; además confirmamos la presencia en BL de

proteínas de la cascada de señalización disparada por speract, algunas de las cuales se detectaron

previamente por WB y otras además por espectroscopía de masas. También observamos que el EEDQ

aumenta tanto el número de péptidos identificados de varias proteínas, como la movilidad relativa (peso

molecular) de otras. Lo anterior sugiere que alguna(s) de las proteínas modificadas por EEDQ, participa(n)

en la RA y/o en la cascada de señalización del speract.

Agradecimiento. Este proyecto fue financiado por PAPIIT, DGAPA-UNAM IN215519 otorgado a CB del

cual Ángeles-Salazar, D. tiene una Beca de licenciatura.

Poster: EFECTO DE LA FOSFORILACIÓN DE CATSPER EN LA QUIMIOTAXIS DEL

ESPERMATOZOIDE DE ERIZO DE MAR

Ángeles-Salazar, J.D., Ramírez-Gómez H.V., Darszon A., Beltrán, C.




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ANÁLISIS DE MOTILIDAD FLAGELAR DEL ESPERMATOZOIDE DE HUMANO

EN LAPSOS GRANDES DE TIEMPO SIN NECESIDAD DE SEGMENTAR LAS

IMÁGENES

Gabriel Corkidi1*, Paul Hernández1, Fernando Montoya1, Hermes Gadelha2, Alberto Darszon1

1Instituto de Biotecnología, UNAM; 2Bristol University, UK. *[email protected]

Palabras clave: análisis de motilidad, microscopía cuantitativa, secuencias de imágenes

En el ámbito de la reproducción humana, es de gran importancia clínica contar con herramientas que

permitan extraer medidas que correlacionen con infertilidad o detecten problemas funcionales del

espermatozoide. En este trabajo presentamos una metodología novedosa y robusta para extraer parámetros

cuantitativos de secuencias de imágenes (videos) sin necesidad de segmentar los objetos a analizar. En el

caso particular del espermatozoide de humano, mostramos la posibilidad de extraer parámetros en células

libres, como su frecuencia de batido flagelar y su respectiva amplitud en lapsos grandes de tiempo de hasta 5

minutos. Esto permite analizar este tipo de células a nivel individual antes y después de aplicar fármacos que

afectan su dinámica flagelar, y ver con gran detalle la evolución y cambios en estos parámetros. Sistemas de

análisis de motilidad flagelar recientemente reportados en la literatura como SpermQ y FAST basan su

análisis en datos obtenidos a partir de la segmentación del flagelo de las células como paso inicial, y usan

tiempos cortos de adquisición. Esto implica que las imágenes deben de poseer cierto tipo y calidad de

iluminación ya que cualquier cambio produce que los sistemas no puedan segmentar correctamente las

células. El método que presentamos no requiere segmentación ni rastreo del espermatozoide y obtiene los

datos de dinámica flagelar sin importar el origen del tipo de microscopía usado, es decir, funciona para

campo claro, campo oscuro, fluorescencia. Adicionalmente es invariante a la traslación y rotación de las

células, y presenta gran estabilidad ante artefactos y heterogeneidades en la iluminación. Por otra parte, si lo

comparamos con el sistema CASA (Computer Assisted Sperm Analysis), el cual es utilizado como estándar

para análisis clínicos de fertilidad, si bien presenta grandes ventajas al inferir datos de motilidad a partir

unicamente de datos obtenidos a partir del rastreo del movimiento de la cabeza del espermatozoide, no es

capaz de obtener datos provenientes directamente del movimiento del flagelo, lo que limita su precisión y

potencialidad. Con el sistema propuesto, el tiempo límite de análisis depende de la capacidad de memoria de

la cámara digital que se utilice y de la taza de adquisición (imágenes por segundo). Con nuestro equipo, a una

taza de adquisición de 100 imágenes por segundo, podemos analizar un lapso de tiempo de hasta 4.5 minutos.

Con este sistema mostramos resultados preliminares de la motilidad flagelar interviniendo en las pozas de

calcio intracelular del espermatozoide de humano.

Agradecimiento. Proyecto 253952 Ciencia Básica Conacyt a GC.



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MICROSCOPÍA DE SÚPER-RESOLUCIÓN CUANTITATIVA, DESCIFRANDO

MECANISMOS CELULARES OPACADOS POR EL VELO DE LA DIFRACCIÓN

Adán Guerrero Laboratorio Nacional de Microscopia Avanzada, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de

México. Av. Universidad 2001, Chamilpa, 62210 Cuernavaca, Morelos.

[email protected]

El microscopio óptico es una herramienta antigua y poderosa que nos permite mirar dentro de la intimidad de

los seres vivos. Sin importar su diseño, complejidad, o costo, todos los microscópios ópticos están limitados

por difracción, un fenómeno de la luz que limita la resolución de este instrumento a las escalas micrométricas

(de 0.2 a 1 µm, dependiendo del instrumento). Este límite, establecido empíricamente casi desde la invención

misma de la microscopia, fue considerado por más de dos siglos como un límite insuperable. En la última

década, las computadoras nos han permitido mirar detrás del velo de la difracción. Presentaré desarrollos

computacionales, métodos de análisis de imágenes, y algoritmos de microscopía de súper-resolución que nos

han permitidos estudiar procesos nanoscópicos subcelulares. Mencionaré ejemplos exitosos de la aplicación

de estas tecnologías para resolver problemas de interés de nuestra comunidad científica.

Posters:

FCSLIB: UNA PAQUETERÍA DE R PARA ESTUDIOS DE ESPECTROSCOPÍA DE

FLUCTUACIÓN DE LA FLUORESCENCIA EN CÉLULAS VIVAS

R. Pinto-Cámara1, A. Linares-Castañeda1, Haydee O. Hernández1, D. S. Moreno-Gutiérrez, Rendón-

Mancha M. 2, C.D. Wood1, A. Guerrero1. 1Laboratorio Nacional de Microscopia Avanzada, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional

Autónoma de México. Av. Universidad 2001, Chamilpa, 62210 Cuernavaca, Morelos. 2Centro de Investigación en Ciencias, Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas,

Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México.

DESARROLLO DE UN ALGORITMO DE MICROSCOPÍA DE SUPER-RESOLUCIÓN BASADO

EN LA MEDIA DESPLAZADA

Torres E. 1,2, C.D. Wood1, Rendón-Mancha M. 2, A. Guerrero1. 1Laboratorio Nacional de Microscopia Avanzada, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional

Autónoma de México. Av. Universidad 2001, Chamilpa, 62210 Cuernavaca, Morelos. 2Centro de Investigación en Ciencias, Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas,

Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México.

DISEÑO Y CREACIÓN DE UN MICROSCOPIO DE ILUMINACIÓN PLANA SELECTIVA DE

ALTA RESOLUCIÓN CON EL USO DE LA TECNOLOGÍA DE IMPRESIÓN 3D

Oliver O. Valdez1, Christopher D. Wood1, Haydee O. Hernández1, Xavier Abonza1, Joseph

Dubrovsky3, Adán Guerrero1. 1Laboratorio Nacional de Microscopia Avanzada, 2Departamento de Biología Molecular de Plantas. Instituto

de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México. Av. Universidad 2001, Chamilpa, 62210

Cuernavaca, Morelos.

DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA DE CORRECCIÓN DE RUIDO PARA ESTUDIOS DE


http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.depto,par:DBMP,tit:_Departamento_de_Biolog%EDa_Molecular_de_Plantas



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MICROSCOPIA CUANTITATIVA EN DETECTORES SCMOS

Martínez-Reyes D1., Wood CD. 1, Crevenna A.2, Guerrero A1. 1Laboratorio Nacional de Microscopia Avanzada, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional

Autónoma de México. Av. Universidad 2001, Chamilpa, 62210 Cuernavaca, Morelos. 2European Molecular Biology Laboratory, Monterotondo, Italia. [email protected]

ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DEL RECEPTOR DE SPERACT UTILIZANDO ANÁLOGOS

FLUORESCENTES DE SPERACT

Angélica Esperanza Beltrán Rodríguez1; David Torres Hernandez1; Carmen Beltrán Nuñez2; Takuya

Nishigaki2; Alberto Darszon2; Christopher David Wood1 1Laboratorio Nacional de Microscopia Avanzada, 2Departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología

Molecular, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

ESTUDIO DE LA ORGANIZACIÓN DE NANODOMINIOS ENRIQUECIDOS EN COLESTEROL

EN LA MEMBRANA CELULAR DEL ESPERMATOZOIDE DE RATÓN David Torres Hernández1, Angélica Esperanza Beltrán Rodríguez1, Adán Oswaldo Guerrero Cárdenas1, Alberto

Darszon2, Ma. Del Carmen Beltrán Nuñez2, José Luis De la Vega Beltrán2, Christopher David Wood1 1Laboratorio Nacional de Microscopía Avanzada. 2Departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología Molecular,

Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). David Torres Hernández,

[email protected].

VISUALIZACIÓN DE NANO-DOMINIOS DE CALCIO EN CÉLULAS VIVAS A TRAVÉS DE

REGISTRO ÓPTICO DE CANALES IÓNICOS

José Pablo Ocelotl-Oviedo1, Adán O. Guerrero-Cárdenas1, Jose Damián Martínez Reyes1, Juan García-

Rincón1, Carlos Ernesto Bastián-Eugenio3, Luis Vaca-Domínguez3, Alberto Darszon2 1Laboratorio Nacional de Microscopía Avanzada. 2Departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología Molecular. Instituto de Biotecnología. Universidad Nacional Autónoma de México. 3Instituto de Fisiología Celular. Universidad Nacional Autónoma de México. [email protected]





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ANÁLISIS ESPACIOTEMPORAL EN 4 DIMENSIONES DE UNA GOTA DE AGUA

EN PROCESO DE EVAPORACIÓN

Fernando Montoya1, Andres Bribiesca1, Paul Hernandez1, Eduardo Ramos2, Gabriel Corkidi1* 1Instituto de Biotecnología, UNAM, 2Instituto de Energías Renovables, UNAM.

*[email protected]

Palabras clave: evaporación, espaciotemporal, análisis de imágenes

En los últimos años se han desarrollado técnicas novedosas para diagnosticar enfermedades basadas en el

proceso de evaporación y sedimentación de una gota sésil, es decir, colocada sobre una superficie. El

desarrollo de más aplicaciones está limitado por la falta de información experimental sobre este proceso

debido a su complejidad intrínseca. Para observar cuantitativamente la evaporación de la gota es necesario un

sistema de adquisición capaz de grabar imágenes en las tres dimensiones espaciales y el tiempo con

una frecuencia adecuada. Actualmente existen pocos sistemas capaces de resolver este problema

adecuadamente.

Nuestro laboratorio cuenta con un microscopio al cual se le adapto un dispositivo piezoeléctrico que permite

controlar a diferentes frecuencias la altura del plano focal. El piezoeléctrico tiene un tiempo de respuesta

corto, lo que permite que los cambios de altura del plano focal sean lo suficientemente rápidos para observar

el volumen total de la gota en un periodo de tiempo significativamente corto. Al reconstruir la información,

obtenemos fotos volumétricas de la gota a distintos tiempos durante el proceso de evaporación.

Además del equipo de adquisición, para observar el flujo interno de una gota se utilizan miles de

partículas fluorescentes que son rastreadas para inferir el movimiento interno del fluido y medir las variables

experimentales de interés.

El análisis de imágenes y numérico comienza con el rastreo de la trayectoria individual de cada partícula y

para reconstruir las trayectorias se requieren algoritmos eficientes y precisos que reduzcan la gran cantidad

de información contenida en las imágenes a su mínima expresión. Con las trayectorias reconstruidas es

posible visualizar y medir las variables experimentales de interés.

Los resultados muestran que el proceso de evaporación tiene una simetría angular. La distribución de la masa

no es uniforme sobre la superficie donde se deposita la gota, lo que da lugar a la formación del llamado anillo

de café. La simetría del proceso apunta a que el campo de velocidades también es simétrico.

La comparación de estos resultados con la teoría podría indicarnos una dirección para controlar el flujo

interno del fluido y pensar en aplicaciones que involucren el proceso de evaporación y no únicamente el

análisis del patrón de las impurezas del liquido bajo observación.

mailto:*[email protected]



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TRANSFERENCIA EXTRACELULAR DE ELECTRONES EN Geobacter sulfurreducens: NUEVOS

REGULADORES QUE CONTROLAN EL PROCESO Y CITOCROMOS TIPO-C

INVOLUCRADOS EN LA REDUCCIÓN DE Pd(II)

José Alberto Hernández1*, Sergio Alexis Martínez1, Jesús Manuel Huerta1, Dulce Berenice Castrejón1,

Daniela Mejía1, Rosa del Carmen Ruíz1, Leticia Vega1, Guillermo Huerta2, Margarita Miranda2 y

Katy Juárez1† 1Instituto de Biotecnología, UNAM; 2Instituto de Energías Renovables, UNAM

*[email protected], †[email protected]

Palabras clave: transcriptoma, citocromos tipo-c, GSU1771.

Las especies del género Geobacter son un grupo de bacterias muy abundantes en suelos y sedimentos. Estos

microorganismos, a partir de la degradación de la materia orgánica pueden reducir metales en ambientes

anóxicos y transferirlos a electrodos para producir bioelectricidad. Además, pueden oxidar la materia

orgánica bajo condiciones anaerobias acoplada a la reducción y precipitación de metales contaminantes,

aplicación de gran relevancia para la biorremediación. A través de análisis genéticos y proteómicos en

Geobacter sulfurreducens, se han identificado varios elementos involucrados en los procesos de transferencia

extracelular de electrones: citocromos tipo-c, pili conductivo y formación de biopelícula. G. sulfurreducens

posee mas de 111 citocromos tipo-c. Entre los mas estudiados estudiados, se encuentran OmcB y OmcC, que

participan directamente en la reducción extracelular de metales como Fe(III), Mn(IV); y OmcS, OmcE y

OmcZ que son importantes en la generación de bioelectricidad en celdas microbianas de combustible. En los

últimos años, en nuestro grupo de trabajo se han caracterizado los mecanismos de control que ejercen los

reguladores PilS, PilR, IHF, Flp1 y Flp2 sobre las proteínas involucradas en la transferencia extracelular de

electrones. Recientemente, hemos encontrado que el regulador GSU1771 reprime directamente la

transcripción del gen estructural del pili, y de los citocromos OmcS, OmcE y OmcZ, responsables de la

transferencia de electrones a electrodos. Además, estudios electroquímicos, han permitido elucidar que la

cepa mutante gsu1771 de G. sulfurreducens, lleva a cabo una mayor transferencia carga que la cepa

silvestre, esto como resultado de la sobreexpresión de varios citocromos tipo-c. Debido a que la cepa mutante

gsu1771 presenta características relevantes en la producción de los elementos involucrados en la

transferencia extracelular de electrones, se caracterizará en cuanto a su capacidad de producir bioelectricidad

en celdas microbianas de combustible para la produción de energía. Como ya se ha mencionado, G.

sulfurreducens tiene la capacidad de reducir un gran número de metales, entre ellos algunos con una gran

importancia biotecnológica como el paladio (Pd(II) a Pd(0)). En estado de oxidación Pd(0), el metal tiene

alto valor agregado. Para estudiar el mecanismo que G. sulfurreducens usa para la reducción de Pd(II) que no

se conoce aún y la respuesta bacteriana a este metal, llevamos a cabo un análisis de transcriptoma por RNA-

Seq. Se identificaron 396 genes se encuentran diferencialmente expresados en presencia de Pd(II),

destacando reguladores trasncripcionales que solo se habían reportado en otras condiciones de crecimiento

como HgtR y Fur. De forma interesante varios citocromos tipo-c, cuya función no han sido descrita, se

encuentran sobreexpresados, sugiriendo su participación directa en la reducción de Pd(II). Con estos datos,

hemos elaborado un modelo de reducción de Pd(II) a Pd(0) en G. sulfurreducens el cual se presentará.

Agradecimiento. CONACyT CB-257456, PAPIIT IN210017.

Posters:

1) Jesús Manuel Huerta Amparán, Katy Juárez, José Alberto Hernández. Estudio transcripcional de los genes

putativos que participan en la síntesis de c-di-GMP durante la formación de biopelícula en Geobacter

sulfurreducens.



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2) Daniela Mejía, Rosa del Carmen Ruíz, José Alberto Hernández, Katy Juárez. Efecto de la mutación csrA

en la tranferencia extracelular de electrones en Geobacter sulfurreducens y en la formación de biopelícula.

LA SINTAXINA PvKNOLLE, LA DIVISION CELULAR Y EL AVANCE DEL HILO

DE INFECCION AL INICIO DE LA SIMBIOSIS FRIJOL-RHIZOBIA,

UNA PROPUESTA DINAMICA

Elizabeth Monroy Morales1, Raúl Dávila Delgado1, Leopoldo Carrera Reyna1

y Rosana Sánchez López1* 1Departamento de Biología Molecular de Plantas, Instituto de Biotecnología-UNAM


Palabras clave: PvKNOLLE, División celular, hilo de infección

La formación de un nódulo simbiótico en la raíz de leguminosa es un complejo proceso que depende de la

adaptación y coordinación programas de desarrollo propios de la raíz, el diálogo molecular entre rizobia

(bacteria del suelo) y células de la raíz, así como una fina regulación de la expresión de genes y procesos

celulares. La bacteria induce que las células polarizadas de raíz conocidas como pelos radicales se enrosquen,

y en el pliegue o cámara de infección (CI) se forme una microcolonia de rizobia. Parte de la pared celular y

membrana plasmática de la CI se invagina para formar un túnel transcelular que porta a la bacteria hacia la

base del pelo radical y zona cortical de la raíz. En paralelo, se induce la desdiferenciación y división de las

células corticales en el sitio de infección. La formación del hilo de infección y la división celular son eventos

finamente coordinados.

Phaseolus vulgaris (frijol) es un modelo interesante para estudiar esta etapa de la nodulación pues las

primeras las células en re-iniciar su ciclo celular son las corticales adyacentes al pelo radical en el que se

forma un hilo de infección. Las herrramientas moleculares a utilizar son Rhizobium etli CE3-DsRed

pMP604-DsRed, endosimbionte de P. vulgaris y la expressión del cassette promPvKNOLLE:YFP-

PvKNOLLE en raíces transgénicas de P. vulgaris.

En células vegetales, la citocinesis, etapa final del ciclo celular, implica la formación de una placa celular

(PC), red tubulo-vesicular de membrana-polisacárido que se forma de novo en el centro del plano de división

celular y se expande radialmente hasta fusionarse con la membrana plasmática parental. La actividad de

complejos SNARE que contienen a la sintaxina KNOLLE específica de citocinesis en células vegetales es

esencial. De donde, KNOLLE es un marcador bona fide para visualizar in vivo la dinámica de formación del

hilo de infección y la división celular en sitio de infección. El seminario a presentar recapitula los avances

logrados.

Agradecimiento Financiamiento de proyecto DGAPA-UNAM N206118



13

SÍNTESIS DE BIOPLÁSTICOS EN Azotobacter vinelandii: ESTUDIO DE SU

CATABOLISMO Y MODIFICACIONES GENÉTICAS PARA LA PRODUCCIÓN DE

NUEVOS BIOPLÁSTICOS

Daniel Segura1*, Josefina Guzmán1, Holjes Salgado1, Gabriela Morales1, Libertad Adaya1, Jessica

Ruiz1, Thalia Barrientos1, Andrea Moyao1, Alma Reyes1, Soledad Moreno1, Fernando Loyola1, Carlos

Peña2, Guadalupe Espín1 1Departamento de Microbiología Molecular; 2Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis


Palabras clave: biodegradable, biomateriales, biopolímeros.

A. vinelandii es una bacteria de suelo productora del poliéster polihidroxibutirato (PHB), un polímero de la

familia de los polihidroxialcanoatos (PHAs). Este poliéster se acumula en la bacteria en forma de gránulos

intracelulares, y funciona como material de reserva de carbono y energía. El PHB y los otros PHAs son

interesantes, porque se utilizan para fabricar plásticos biodegradables. Además, son materiales

biocompatibles, por lo que también tienen aplicaciones interesantes en medicina.

Los usos de los PHAs como materiales plásticos dependen de sus propiedades térmicas y mecánicas, y éstas

están determinadas tanto por su peso molecular (número de monómeros en la cadena polimérica), como por

su composición monomérica (tipo de hidroxialcanoatos polimerizados). En esta plática se presentarán los

resultados obtenidos al hacer diferentes modificaciones metabólicas en A. vinelandii que afectan por un lado

el peso molecular del PHB producido, y por otro, la composición del poliéster, resultando la síntesis de

nuevos PHAs.

Para el caso de modificación del peso molecular, el estudio del sistema enzimático encargado de la

reutilización del poliéster acumulado nos ha permitido identificar y caracterizar varias enzimas PHB

depolimerasas que participan en este proceso, y mediante inactivación de una de ellas, la enzima PhbZ1,

hemos logrado disminuir la degradación de PHB que se presenta en la fase estacionaria de los cultivos,

aumentando la producción y logrando sintetizar polímeros de muy alto peso molecular (mas de 6,000 kDa) y

de tamaño uniforme, lo que resulta en un mateial con alta resistencia mecánica.

En el caso de las modificaciones para alterar composición monomérica, A. vinelandii sólo era capaz de

producir PHAs que contienen monómeros de 4 carbonos (hidroxibutirato) a partir de azúcares, o de 4 y 5

carbonos (hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) usando azúcares y valerato o heptanoato de sodio. Estos

polímeros tienden a ser rígidos y poco elásticos, mientras que los que contienen monómeros de 6 carbonos o

mas, generan materiales elastoméricos (mas flexibles o elongables). La expresión en A. vinelandii de las

enzimas 3-hidroxiacil-ACP tioesterasa (phaG) y una (R)-3-hidroxiacil-CoA ligasa (PA3924) obtenidas de

bacterias del género Pseudomonas, nos ha permitido canalizar intermediarios de la síntesis de novo de ácidos

grasos hacia la producción de los bioplásticos, generando precursores hidroxiacil-CoAs de 6 carbonos para la

polimerización. Así, logramos producir un copolímero poli(hidroxibutirato-co-hidroxihexanoato) (PHBHx),

que contiene 93.8% de hidroxibutirato y 6.2% de hidroxihexanoato. Esto permite tener plásticos

biodegradables con propiedades físicas mejoradas y controlables. Otra modificación genética realizada al

sustituir la PHB sintasa (enzima polimerizante) de A. vinelandii, por una enzima PHA sintasa de

Pseudomonas, nos permitió producir un polímero poli(hidroxihexanoato-co-hidroxioctanoato) (PHHxHO) al

utilizar octanoato de sodio como fuente de carbono, lo que demuestra que la enzima polimerizante de A.

vinelandii tiene especificidad muy limitada para polimerizar monómeros de mas de 6C. Las modificaciones

genéticas descritas nos han permitido producir una variedad de bioplásticos con propiedades diversas.

Agradecimientos. Este trabajo fue financiado por los proyectos CONACyT 255158, PAPIIT IT200415 y



14

PAPIIT IG200219.

Posters:

Estudio del sistema de degradación (movilización) del bioplástico polihidroxibutirato (PHB) en la bacteria

Azotobacter vinelandii. Holjes Salgado, Josefina Guzmán, Libertad Adaya, Jessica Ruiz, Andrea Moyao,

Soledad Moreno, Carlos Peña, Guadalupe Espín, Daniel Segura

Regulación genética de la depolimerización de polihidroxibutirato (PHB) en Azotobacter vinelandii.

Thalía Barrientos-Millán, Libertad Adaya, Josefina Guzmán, Soledad Moreno, Guadalupe Espin, Daniel

Segura.



15

ENSAMBLAJE DEL OLIGÓMERO DE LAS TOXINAS Cry DE Bacillus thuringiensis

Sabino Pacheco Guillén Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México

[email protected]

Palabras clave: Bacillus thuringiensis, Toxinas Cry, Oligomerización.

Las toxinas Cry de tres dominios (Cry-3d) producidas por la bacteria Bacillus thuringiensis son

proteínas formadoras de poros (PFP) que atacan las células epiteliales del intestino de algunos invertebrados

provocando su muerte. Al igual que otras PFP descritas, las toxinas Cry-3d reconocen la célula blanco

interaccionando con receptores que favorecen su oligomerización, y eventualmente su inserción en la

membrana. Estas toxinas son sintetizadas por B. thuringiensis como protoxinas y al ser ingeridas por un

organismo blanco son activadas generando una proteína globular compuesta de tres dominios resistentes a

proteólisis. A diferencia del monómero de las toxinas Cry1Ab y Cry1Fa (toxinas que matan lepidópteros), la

estructura del trímero de las toxinas Cry4Ba y Cry5Ba carece de las hélices α-1 y α-2 en el extremo N-

terminal del dominio I y la hélice α-3 es más larga, estas dos últimas toxinas tienen actividad contra dípteros

y nemátodos, respectivamente. Nos hemos concentrado en estudiar el proceso de oligomerización de las

toxinas Cry-3d y datos de nuestro laboratorio indican que la hélice α-3 es muy importante para la

oligomerización. En la conformación de trímero de las toxinas Cry hemos identificado residuos en la hélice

α-3 que podrían formar puentes salinos intermoleculares entre dos monómeros contiguos y estos residuos

están conservados en las toxinas Cry-3d. En el caso de Cry5Ba y Cry1Fa, el puente salino está ubicado en la

región que corresponde al bucle entre las hélices α-2b y α-3 de la toxina monomérica, mientras que en el

oligómero esta región formaría parte de la hélice α-3 extendida. Los residuos que forman los puentes salinos

fueron sustituidos por aminoácidos con cargas opuestas para romper el enlace, o bien generamos mutaciones

dobles recíprocas que invierten el puente salino. El análisis bioquímico de estas mutantes reveló que

mutaciones sencillas pierden toxicidad y oligomerización, mientras que mutantes dobles son tóxicas. Por lo

tanto estas interacciones están involucradas en oligomerización y toxicidad. Nuestros resultados muestran

que la interacción toxina-receptor promueve un cambio conformacional de la hélice α-2b del dominio I para

formar una hélice α-3 más larga y establecer puentes salinos intermoleculares que tienen un papel crítico en

el ensamblaje del oligómero de las toxinas Cry-3d.

Agradecimiento: Este trabajo fue financiado por DGAPA-PAPIIT con los proyectos IA202616 y IA201218.

Bibliografía. Pacheco, S., et al. (2018) Helix alpha-3 inter-molecular salt bridges and conformational

changes are essential for toxicity of Bacillus thuringiensis 3D-Cry toxin family, Sci Rep 8, 10331.

Pacheco, S., et al. (2017) An Intramolecular Salt Bridge in Bacillus thuringiensis Cry4Ba Toxin Is Involved

in the Stability of Helix alpha-3, Which Is Needed for Oligomerization and Insecticidal Activity, Appl

Environ Microbiol 83.



16

EXPLORACIÓN DE LA REGULACIÓN GENÉTICA DEL CRECIMIENTO

DETERMINADO DE LA RAÍZ PRIMARIA DE LAS CACTÁCEAS

Gustavo Rodríguez Alonso1, Mayra Liliana López Valle1, Felipe Hernández Bermúdez1, Damien

Formey2, Marta Matvienko3, Ramsés Uriel Albarrán Hernández1,4, Sandra Zamira Morales Castillo1,

Alejandra Lara Vargas1,4, Selene Napsucialy Mendivil1, Marcela Ramírez Yarza1, Joseph Dubrovsky1,

Svetlana Shishkova1*

1Departamento de Biología Molecular de Plantas, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de

México, Cuernavaca, México; 2Centro de Ciencias Genómicas, Universidad Nacional Autónoma de México,

Cuernavaca, México; 3CLC bio, a QIAGEN Company; Dirección actual: Frinj Coffee, Davis, CA, USA; 4IICBA,

Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, México,


Palabras clave: desarrollo de la raíz, meristemo apical de la raíz, Cactaceae

La raíz primaria de la mayoría de las especies vegetales presenta crecimiento indeterminado debido a que el

meristemo apical de la raíz (RAM, por sus siglas en inglés) se mantiene activo. Sin embargo, la raíz primaria

de muchas especies de cactáceas tiene crecimiento determinado (Dubrovsky, 1997, Shishkova et al., 2013),

es decir, las células del RAM pasan por pocos ciclos celulares y después todas las células del ápice de la raíz

se diferencian. El crecimiento determinado de la raíz primaria y de las raíces laterales de estas cactáceas

conduce a la formación de un sistema radical compacto que permite a las plantas jóvenes establecerse en

condiciones de aridez. Previamente demostramos que el tipo de crecimiento de la raíz primaria en la

subfamilia Cactoideae correlaciona con el hábitat: las especies de ambientes áridos o semi-áridos exhiben

crecimiento determinado, mientras que las especies epífitas que habitan en ambientes mésicos, pueden tener

crecimiento determinado o indeterminado de la raíz primaria (Shishkova et al., 2013). Durante los últimos

años ampliamos el análisis del tipo de crecimiento de la raíz primaria, incluyendo 46 nuevas especies no

epífitas de la subfamilia Cactoideae, y encontramos que más de 80 especies en total, analizadas previamente

o recientemente, presentan crecimiento determinado.

Para estudiar los mecanismos del desarrollo de la raíz primaria de las cactáceas, particularmente del

agotamiento del RAM que lleva al crecimiento determinado, secuenciamos el transcriptoma y el

microtranscriptoma del ápice de la raíz primaria en etapas del desarrollo, cuando el RAM está activo o

agotado, así como el degradoma del sistema radical completo, del cardón Pachycereus pringlei. A partir del

ensamblaje de novo del transcriptoma, previamente obtuvimos más de 49,000 contigs con tamaño promedio

de 1,080 nt y anotamos al 63.7% de ellos. Durante los últimos años continuamos con el análisis del

transcriptoma y de la expresión diferencial, mapeamos los transcritos anotados en distintas rutas metabólicas,

de señalización y en diferentes procesos celulares. Integramos la información publicada sobre otras especies

vegetales (e.g., Huang y Schiefelbein, 2015), así como compartida por colaboradores. Esto nos permitió

concluir que el transcriptoma ensamblado es robusto y amplio y corroborar que existen mecanismos

moleculares conservados en el desarrollo de la raíz primaria de diferentes especies de plantas (Rodríguez-

Alonso et al., 2018). Algunos de los transcritos se integraron en una red de regulación transcripcional

inferida a partir de lo descrito para la raíz primaria de la planta modelo Arabidopsis thaliana. El análisis

hipergeométrico mostró que en la etapa de desarrollo de la raíz con el RAM agotado existe una

sobrerrepresentación de algunos factores transcripcionales de la familia WRKY y de la familia NAC, los

cuales están involucrados en las respuestas a distintos tipos de estrés, particularmente al estrés por déficit

hídrico. Esta observación sugiere que P. pringlei monta de manera constitutiva los mecanismos moleculares

para contender con la sequía que caracteriza a las zonas áridas a las cuales está adaptado, y que esta respuesta

se puede observar de manera concomitante con la progresión del agotamiento del RAM de la raíz primaria.

Los valores de expresión virtual fueron validados mediante RT-qPCR. Nuestros datos, en conjunto con los



17

datos de algunos colaboradores, sugieren la existencia de transcritos linaje-específicos de la familia

Cactaceae que se expresan diferencialmente durante desarrollo de la raíz, algunos de los cuales pudieran estar

involucrados en la regulación del agotamiento del RAM de la raíz primaria.

Para analizar el microtranscriptoma, primero identificamos las estructuras de tallo-asa de los precursores de

los posibles microRNA, mapeando los RNA pequeños secuenciados sobre nuestro transcriptoma y el genoma

preliminar de P. pringlei (Copetti et al., 2017). Este enfoque permitió identificar posibles precursores de

microRNA tanto conservados, como especie-específicos. Las secuencias de los posibles microRNAs

conservados, además, se anotaron por homología con secuencias contenidas en la base de datos miRBase

v.22. Se encontraron 59 microRNAs conservados pertenecientes a 22 familias; 92 secuencias se clasificaron

como posibles microRNAs nuevos. Para identificar a posibles blancos, se realizó un análisis en paralelo de

extremos de RNAs (PARE por sus siglas en inglés) a partir de datos del degradoma de la raíz de P. pringlei.

Se identificaron blancos tanto reportados, como nuevos, de los microRNAs conservados, además de los

blancos de los microRNAs especie-específicos. La correlación inversa de la expresión de los microRNAs y

sus blancos sugiere que los microRNAs identificados participan en el desarrollo de la raíz. Es notable, que

entre los blancos de los microRNAs especie-específicos se encuentran algunos transcritos especie-

específicos, lo cual sugiere la existencia de módulos específicos de regulación genética del desarrollo de la

raíz y el agotamiento del RAM de las cactáceas. El análisis funcional de los pares microRNA-blanco

permitirá evidenciar su participación en estos procesos.

Por último, estamos desarrollando un protocolo de transformación de cactáceas para analizar el efecto de

modular la expresión de los genes candidatos sobre el crecimiento de la raíz. En el simposio de verano de

2016 reportamos obtención de callos trasformados de cactáceas con ciclo de vida largo, con la intención de

caracterizar el tipo de crecimiento de las raíces transgénicas regeneradas a partir ellos. Actualmente

cambiamos la estrategia y estamos desarrollando protocolos para obtener plantas transgénicas de cactáceas

con ciclo de vida relativamente corto. Establecimos el protocolo de regeneración de plantas a partir de callos

de Turbinicarpus pseudomacrochele y estamos trabajando sobre el protocolo de transformación.

Los enfoques que reportamos en el resumen nos permitirán identificar a los genes que participan en la

especificación del crecimiento determinado de la raíz y comprobar su relevancia biológica en el agotamiento

del meristemo.

Agradecimiento. Agradecemos las siguientes fuentes de financiamiento: PAPIIT-UNAM IN207115,

IN201318, CONACyT-CB240055, CONACyT-FOINS219522 para S.S; PAPIIT-UNAM IN200818,

CONACyT-CB237430 para J.D.

Posters:

1. Análisis filogeográfico del crecimiento determinado de la raíz primaria en especies de la subfamilia

Cactoideae (Cactaceae). Gustavo Rodríguez Alonso*, Lara Vargas Alejandra*, Sandra Morales

Castillo, Marcela Ramírez Yarza, Raúl Puente, Marta Matvienko, Joseph G. Dubrovsky, Svetlana

Shishkova.

2. MicroRNA profiling during root apical meristem exhaustion in the primary root of a Cactaceae,

Pachycereus pringlei. Mayra Liliana López-Valle*, Damien Formey, Marta Matvienko, Gustavo

Rodríguez Alonso, Svetlana Shishkova.

3. Filogenia molecular de los genes PLETHORA y análisis de su participación en el crecimiento

determinado de la raíz primaria de Pachycereus pringlei (Cactaceae). Ramsés Uriel Albarrán

Hernández*, Verónica Lira Ruan, Gustavo Rodríguez Alonso*, Svetlana Shishkova.

* Presentadores de los carteles.



18

EL RECEPTOR CARGO ERV14 PARTICIPA EN LA REGULACIÓN DEL

POTENCIAL DE MEMBRANA, EL pH INTRACELULAR Y LA HOMEOSTASIS

DEL POTASIO A TRAVÉS DE SU INTERACCIÓN CON LOS

TRANSPORTADORES ESPECÍFICOS DE K+ TRK1 Y TOK1

OlgaZimmermannová1*, KristinaFelcmanová1, Paul Rosas-Santiago2, Klára Papoušková1, Omar

Pantoja2, Hana Sychrová1 1-Department of Membrane Transport, Institute of Physiology of the Czech Academy of Sciences, Videnska 1083,

Prague 4 142 20, Czech Republic

2-Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. Universidad 2001, Cuernavaca, Morelos

62210, México


Palabras clave: Cargo receptor Erv14; Cation homeostasis; K+ transporters Trk1-Tok1

Los receptores cargo localizados en el retículo endoplásmico (RE) reconocen y ayudan a proteínas de

membrana y solubles en la ruta secretoria para anclarse en su lugar de residencia y así realizar su función. En

el presente trabajo se caracterizó las propiedades fisiológicas de la cepa de Saccharomyces cerevisiae mutada

en el gen ERV14. Este gen codifica para un receptor cargo que es parte de las vesículas tipo COPII. Estas

vesículas ciclan entre el RE y el aparto de Golgi (AG). La mutación del gen ERV14 resulta en un mayor

volumen celular, una hiperpolarización de la membrana y en un decremento del pH intracelular de las células

de las levaduras. También exhibieron un incremento en la toxicidad a cationes tóxicos y una disminución en

su habilidad para crecer en bajas concentraciones de K+. Se observó que la localización de la H+-ATPasa

Pma1, de la bomba Na+,K+-ATPasa Ena1 y del importador de K+ Trk2 así como del co-transportador

vacuolar K+-Cl- Vhc1 no cambiaron su localización en la ausencia de Erv14. Sin embargo, la presencia de

Erv14 permite la correcta localización de dos sistemas de transportes de K+, Tok1 (canal especifico de K+) y

de Trk1 (un importador de K+) ya que estos son retenidos en el RE en las células mutadas en Erv14. El

fenotipo que se encontró en estas células mostro estar relacionados a la falta de las proteínas Trk1 y Tok1 en

la membrana plasmática. Mediante la captura de Rb+ se confirmó que Trk1 no es eficiente en su transporte en

células que carecen de la expresión de ERV14. También se pudo observar que Erv14 de S. cerevisiae permite

que proteínas homologas a Trk1 de otras especies de levaduras se localicen en la membrana plasmática.

También se pudo demostrar mediante dos técnicas como Co-IP y mbSUS que las proteínas Tok1 y Trk1

interactúan con Erv14. En resumen, este trabajo muestra que tanto Trk1 como Tok1 son cargos de Erv14 y

muestran que este receptor cargo es importante para mantener diferentes parámetros fisiológicos de las

células de las levaduras.

Agradecimientos. Este trabajo fue apoyado por la fundación de ciencia de la republica checa (17-01953S) y

el donativo de DGAPA, UNAM IN203817

Posters:

1) El uso de la tecnología Gateway para la clonación de ADN. Juan Zurita y Nancy Trujillo

2) La regulación de los transportadores de hexosas a través de Erv14. Miguel Cruz y Linda Martínez



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ESTUDIOS PARA LA BIORREMEDIACIÓN DEL RÍO COATZACOALCOS

Emmanuel Alvizo1, Berenice Sotelo1,3, Daniel Morales4, Alan Cornejo1, César Landa1, Areli Ortega2,

Leticia Vega5, María del Refugio Trejo4, Alberto Alvarez3 y Katy Juárez 1* IInstituto de Biotecnología, UNAM, 2Universidad Veracruzana-Coatzacoalcos, 3CIICAP-UAEM, 4CEIB-UAEM,

4ICAT-UNAM

*[email protected]

Río Coatzacoalcos, Sistemas Bioelectroquímicos, metales pesados, hidrocarburos

El río Coatzacoalcos es considerado uno de los ríos mas contaminados de México, debido principalmente a la

industria petroquímica y a un escaso e inadecuado tratamiento de sus desechos que son vertidos a su cauce.

Aunado a esto, se han registrado numerosos derrames y fugas que han contribuído a que en los últimos 20

años se haya convertido en un desastre ambiental. Los principales contaminantes son hidrocarburos, metales

pesados, metaloides y compuestos organoclorados.

Se sabe que los microorganismos desempeñan un papel fundamental en la detoxificación natural de

ambientes sedimentarios contaminados con hidrocarburos y compuestos organoclorados, por lo que la

biorremediación ofrece una solución sustentable para restaurar este tipo de ambientes severamente afectados.

En los últimos años en mi grupo, hemos estudiado la diversidad microbiana de dichos ambientes, empleando

técnicas de secuenciación masiva, analizando los sedimentos de sitios cercanos a los derrames. Inicialmente

se analizaron los sedimentos más próximos al área donde ocurrió uno de los derrames mas extensos en 2011;

se encontraron altas concentraciones de hidrocarburos y metales pesados y metaloides, siendo el mercurio el

que supera por mucho la norma oficial. Se identificaron grupos a nivel de phylum no descritos, además de

distintos grupos microbianos asociados a la capacidad de degradar compuestos halogenados e hidrocarburos.

A partir de estos sedimentos contaminados, se realizó el enriquecimiento de dos consorcios microbianos

hierro-reductores capaces de degradar distintos hidrocarburos del petróleo. También se seleccionaron 8

consorcios microbianos, a partir de los cuales se identificaron bacterias fotótrofas anoxigénicas del azufre y

bacterias sulfato-reductoras que han sido implicadas en procesos de degradación de hidrocarburos.

Por otro lado, los sedimentos contaminados con hidrocarburos representan una fuente de carbono orgánico,

que puede ser empleado como sustrato en sistemas bio-electroquímicos (BES) para generar energía. En este

sentido, se diseñaron y caracterizaron BES con diferentes características. Los resultados de la caracterización

electroquímica muestran que el empleo de ánodos múltiples, alcanzan valores máximos de densidad de

potencia. También se analizó, la diversidad microbiana de la biopelícula formada en el ánodo y en el

sedimento anódico circundante, los resultados de este análisis muestran el enriquecimiento de bacterias

electroactivas y sulfatoreductoras, capaces de degradar compuestos como hidrocarburos policíclicos

aromáticos en BES y que, en sintrofia con arqueas metanogénicas y metanotróficas podrían llevar a cabo la

transferencia de electrones interespecies, un proceso recientemente descubierto y de gran relevancia para

entender cómo se degrada la materia orgánica en ambientes anoxigénicos.

Agradecimientos: FOINS- 2250-6, PAPIIT IN210017, CONACyT-SENER-Hidrocarburos proyecto

201441.



20

LA COMUNIDAD BACTERIANA DEL RIO APATLACO

Luz Breton-Deval1* 1Instituto de Biotecnología-UNAM


Palabras clave: contaminación de aguas superficiales, calidad de agua, metagenómica, biorremediación.

El Rio Apatlaco es un ejemplo de la presión antropogénica al que están sometidos los cuerpos de agua en la

actualidad (1). El crecimiento urbano, el cual tiene una tasa de desarrollo mas veloz que las medidas y

regulaciones necesarias para lograr un desarrollo sustentable han reducido a los cuerpos de agua a drenajes.

Los ríos de forma natural tienen una capacidad de autodepuración que, mediante fenómenos físicos como el

movimiento del agua, biológicos como el que es llevado a cabo por bacterias, plantas y peces, mantiene una

calidad de agua estable. En este sentido el microbioma del río es fundamental para que las cadenas tróficas

funcionen y no exista un exceso de nutrientes y contaminantes que sobrepasen el proceso natural de

autodepuración.

Durante esta investigación tomamos muestra de cuatro sitios a lo largo del río Apatlaco. El primer sitio es

cercano al nacimiento del cuerpo de agua, y la calidad de agua puede ser considerada limpia mientras que los

otros tres puntos tienen diferente nivel de contaminación. El río Apatlaco recibe 320 descargas de origen

doméstico, industrial y agropecuario, por lo que el tipo de contaminantes que recibe son muy diversos:

metales pesados, pesticidas, insecticidas, materia orgánica, aceites, etc. Las muestras colectadas de estos

sitios fueron procesadas para extraerles el DNA y posteriormente secuenciarlas con el NextSeq500 de

Illumina, 150 ciclos y obtener fragmentos de 75 bp. Adicionalmente se analizaron los siguientes parámetros

fisicoquímicos en los mismos puntos. Demanda bioquímica de oxígeno, nitritos, nitratos, fosforo total,

plomo, cadmio, zinc, etc.

Los resultados nos muestran que la comunidad bacteriana a lo largo del río varia mientras el sitio 1 es

abundante en el género Limnohabitants, los cuales son microorganismos comúnmente encontrados en sitios

con buena calidad, en los demás sitios, encontramos géneros como Acinetobacter, Arcobacter y Myroides.

Estos microorganismos son patógenos oportunistas que pueden representar un peligro para los 1.6 millones

de personas que viven a las orillas del río. La variación entre los géneros encontrados y sus abundancias está

fuertemente correlacionada principalmente a la demanda bioquímica de oxígeno, a los sólidos suspendidos y

al oxígeno disuelto. Lo anterior nos habla del impacto que tienen las descargas sobre el desequilibrio de la

comunidad microbiana del rio y como este podría enriquecerse en bacterias patógenas que son un peligro

para la salud. Este trabajo contribuye a la generación de conocimiento referente a la diversidad de las

comunidades bacterianas en los cuerpos de agua superficiales y a la relación de los parámetros

fisicoquímicos sobre el microbioma del río.



21

Figura 1. Géneros microbianos encontrados a lo largo del río Apatlaco

Agradecemos al Instituto de Biotecnología UNAM por el apoyo económico. Al Consejo Nacional de

Ciencia y Tecnología (CONACYT) y su programa CATEDRAS por el soporte al Proyecto 285. A la Unidad

Universitaria de Secuenciación Masiva y Bioinformática (UUSMB) por la secuenciación de las muestras y a

Karel Estrada por subir los datos al NCBI.

Bibliografía

Water quality assessments and metagenomic analysis of the polluted river Apatlaco, Mexico. 2019. Breton-

Deval L., Juarez K., Sanchez-Flores A., Vera-Estrella R. bioRxiv 31. http://dx.doi.org/10.1101/536128.

Posters: La comunidad bacteriana del río Apatlaco

P1 P2 P3 P4 P10 P17



22

BACTERIAS MARINAS Y SU POTENCIAL PARA DEGRADAR

HIDROCARBUROS

José Luis Rodríguez, Luis Felipe Muriel, Julieta Rodríguez, Libertad Adaya, Katya Ornelas, Diego

Cuervo, Jaime Rosas, Sofía Millán, Itzel Hidalgo, Nancy Rivera, Alejandra Escobar, Tina Godoy, Rosa

María Gutierrez, Alejandro Sánchez, Liliana Pardo López

Instituto de Biotecnología, UNAM

[email protected]

bacterias marinas, Biorremediación, hidrocarburos

El océano es el ecosistema más grande en la biosfera y ocupa cerca del 70% de la superficie del planeta. Este

ecosistema es un medio heterogéneo, ya que presenta variaciones importantes en la cantidad de oxígeno

disuelto, temperaturas extremas, presiones altas, salinidad y poca luz. Además de lo anterior, el Golfo de

México presenta altas concentraciones de hidrocarburo, lo que ha propiciado que las bacterias que ahí

habitan cuenten con genes, moléculas y procesos metabólicos que les ayudan a contender y colonizar dicho

ecosistema. Esta diversidad bacteriana representa una fuente importante de nuevas aplicaciones

biotecnológicas, sin embargo, aun desconocemos gran parte del potencial genético presente en el Golfo de

México. En una primera fase realizamos cruceros oceanográficos donde obtuvimos muestras de columna de

agua y sedimento marino de mas de 150 estaciones en el Golfo de México. A partir de estas muestras

ambientales y mediante el uso de plataformas de secuenciación masiva, hemos realizado la asignación

taxonómica y hemos obtenido una línea base de la biodiversidad bacteriana (Godoy-Lozano et al 2018). Así

mismo hemos cultivado y caracterizado molecularmente los microorganismos que degradan hidrocarburos, lo

cual nos ha permitido el diseño de consorcios bacterianos sintéticos y la búsqueda de nuevos genes y enzimas

que están involucrados en actividades con potencial biotecnológico. Presentaré los principales avances que

hemos obtenido en el último año.

Agradecimiento. Fondo SENER-CONACYT Hidrocarburos Proyecto Número 201441.

Bibliografía. Godoy-Lozano,E.E. Escobar-Zepeda,A. Raggi,L. Merino,E. Gutierrez Rios,R.M.

Juarez,K. Segovia,L. Licea-Navarro,A.F. Gracia,A. Sanchez-Flores,A. Pardo-Lopez,L. 2018. Bacterial diversity and

the geochemical landscape in the southwestern Gulf of Mexico Frontiers in Microbiology,9, 2528.

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:tgodoy

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:ales

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:luraggi

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:merino

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:rmaria

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:katy

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:katy

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:lorenzo

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:alexsf

http://www.ibt.unam.mx/server/PRG.base?tipo:doc,dir:PRG.curriculum,par:liliana

https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02528

https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02528



23

PERFILES METABÓLICOS INFERIDOS DE METAGENOMAS DE LOS

SEDIMENTOS DE AGUAS PROFUNDA DEL GOLFO DE MÉXICO.

Antonio Loza1, Lorenzo Segovia2, Alejandra Escobar1, Ernestina Godoy1, Katy Juarez2, y Rosa María

Gutiérrez-Ríos1*.

1 Departamento de Microbiología Molecular, Instituto de Biotecnología Universidad Nacional Autónoma de México,

Apdo. Postal 510-3, Cuernavaca, Morelos 62250, México. 2 Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Instituto de Biotecnología Universidad Nacional Autónoma de

México, Apdo. Postal 510-3, Cuernavaca, Morelos 62250, México.


Palabras clave: metagenomas, enzimas, potencial metabólico

Los sedimentos marinos profundos albergan complejos hábitats microbianos que desempeñan un papel

esencial en varios ciclos biogeoquímicos en el ecosistema marino. Desde el derrame de petróleo del

Deepwater Horizon (DWH), para el cual se observó la biorremediación intrínseca por las comunidades

microbianas marinas, ha aumentado el interés por los estudios que definen a las comunidades microbianas y

los perfiles metabólicos en las regiones en las que el derrame de petróleo natural es constante. El Golfo de

México (GoM) es una cuenca con uno de los reservorios de petróleo más importantes del mundo, en el que

las comunidades procarióticas desempeñan un papel para mantener este ecosistema.

En el presente estudio se propone un nuevo enfoque para caracterizar el perfil metabólico de muestras

derivadas de metagenomas shotgun. Como modelo de estudio, se utilizaron muestras derivadas de

sedimentos marinos superficiales de profundidades mayores a los 1500 m de las regiones de Perdido y

Coatzacoalcos ubicadas en el GoM. Nuestra propuesta de análisis se basa en contrastar los metagenomas de

las muestras aisladas en el GoM con sedimentos de otros océanos del mundo que sirvieron como referencia,

para establece una medida de cambio. Para obtener esta medida, se propuso un análisis estadístico, basado en

la comparación de la frecuencia observada de cada enzima en los metagenomas de referencia. Las

distribuciones observadas para cada enzima, sirvieron para calcular una calificación que permite establecer el

grado de singularidad de la tasa observada en cada enzima del los metagenomas del GoM. Las enzimas con

una calificación estadísticamente significativa fueron ubicadas en los mapas metabólicos de la base de datos

KEGG con el objetivo de reconstruir rutas que permitieron definir el perfil metabólico de cada punto

geográfico aislado en las aguas profundas del GoM.

Agradecimientos. Consorcio de Investigación del Golfo de México (CIGOM) financiado por el Fondo

Sectorial CONACYT-Secretaría de Energía-Hidrocarburos.

Poster:

1. Nori Castañeda Gómez, Diana X. Sahonero Canavesi, José Carlos Ramón Hernández, Rafael

Peña Miller y Rosa Ma. Gutiérrez Ríos. Evaluation of the role of Spo0B as limiting factor

in the information processing and “decisión making” of the sporulation system of B.

Subtilis.




24

UTILIZANDO AL PEZ CEBRA COMO BIOSENSOR

Denhí Schnabel1*, Valeria Joffre Macedo1, Alma Chávez2, Isaac Ramos2, Hilda Lomelí1,

María del Rayo Sanchez3 y Luz Breton1

1Instituto de Biotecnología UNAM; 2Instituto de Ingeniería UNAM, 3Centro de Investigación en Biotecnología UAEM

*Autor para correspondencia: [email protected]

Palabras clave: pez cebra, biotecnología ambiental y eco-toxicidad

El ser humano requiere de agua potable para su consumo y para llevar a cabo actividades básicas de

subsistencia, por lo que la demanda de agua potable de calidad incrementa a causa del crecimiento

demográfico y a la escasez del recurso para satisfacer las necesidades humanas como la productividad

agrícola y la demanda alimentaria de la población actual y futura. Dichos fenómenos se ven acentuados por

los cambios en los patrones climáticos, los cuales aumentan el estrés hídrico en diversas regiones.

El agua es un recurso natural indispensable para la vida y el sostenimiento del medio ambiente. Uno de los

factores que afecta a los recursos hídricos es la contaminación de origen antrópico. De ahí que se haya

presentado en las últimas décadas un creciente interés por conocer el estado de los cuerpos acuáticos para

poder establecer la calidad de agua que permitan satisfacer las demandas de uso del recurso. Es por esto que

es necesaria la implementación de métodos rápidos y económicos para el diagnostico de la calidad del agua.

Para este tipo de análisis se pueden utilizar bio-indicadores del estrés ambiental que permitan evaluar los

efectos de las modificaciones ambientales.

Uno de los sistemas de monitoreo más efectivos para conocer los efectos de contaminantes con bio-actividad

son las pruebas eco-toxicológicas con bio-marcadores. En este contexto, el pez cebra se ha establecido en

años recientes como uno de los modelos experimentales para evaluar la genotoxicidad de diversas sustancias

como metales, drogas, efluentes y diferentes compuestos químicos. Algunas ventajas del uso del pez cebra en

este tipo de estudios son la alta fecundidad de los peces adultos, el tamaño reducido, la transparencia, el

desarrollo externo de los embriones, lo cual facilita la exposición a los compuestos a caracterizar en

volúmenes muy pequeños. Estas características, aunadas a que los mecanismos moleculares y celulares

implicados en las respuestas a los tratamientos con diferentes compuestos, así como los mecanismos

responsables del desarrollo embrionario se encuentran altamente conservados evolutivamente al compararse

con otras especies de vertebrados hacen al pez cebra un excelente modelo para estudios en toxicología.

En los “Ensayos de toxicidad aguda en embriones” los huevos recién fertilizados se exponen a el agua

contaminada de elección y posteriormente se cuantifica la respuesta del embrión mediante las alteraciones

morfológicas del mismo. Se presentarán los resultados de la exposición de los embriones del pez cebra a

aguas contaminadas con colorantes e hidrocarburos aromáticos y aguas tratadas.

Agradecimientos.

Dulce Pacheco, por el cuidado y mantenimiento de la colonia de peces cebra.

PAPIIT: IN200618 “Uso del pez cebra para evaluar la calidad y seguridad del agua renovada como potencial

fuente de recarga del acuífero del Valle de México”



25

APLICACIONES DE LA METAGENOMICA EN ECOLOGIA, SALUD Y BIOTECNOLOGIA

F. Alejandro Sánchez Flores1*, miembros CIGOM-IBT, miembros CICA-IBT 1Unidad Universitaria de Secuenciación Masiva y Bioinformática, Instituto de Biotecnología-UNAM

*[email protected]

Palabras clave: Perfiles taxonómicos, Whole-Metagenome-Shotgun, Bioinformática

Los avances en las tecnologías para la secuenciación de ácidos nucleicos, han revolucionado varias áreas de

investigación dentro de las Ciencias de la Vida y de la Salud. Estos avances han permitido generar una gran

cantidad de información genética a un menor costo y en un tiempo razonablemente más corto. Debido a esta

gran cantidad de información, ha sido necesario desarrollar herramientas bioinformáticas que nos permitan

explorar, analizar e interpretar este gran volumen de datos, obteniendo resultados con una mayor resolución.

Actualmente podemos determinar tanto el perfil taxonómico de los microorganismos presentes en un

ambiente, como su información genética y la relación de su metabolismo con el nicho ecológico que habitan.

Tanto el uso de marcadores genéticos como el gen 16S rRNA, como la secuenciación Whole-Metagenome-

Shotgun (WMS), se puede caracterizar tanto la taxonomía de los microorganismos presentes en una muestra,

como toda su información genética. En conjunto con otros datos como nutrientes y parámetros

fisicoquímicos del ambiente estudiado, es posible elucidar las relaciones ecológicas, pero también encontrar

el potencial metabólico que puede ser aplicado biotecnológicamente. En esta presentación, se expondrán

resultados que se han obtenido en proyectos relacionados con ambientes acuáticos donde hemos estudiado la

biodiversidad bacteriana, el metabolismo relacionado con el ambiente e incluso las implicaciones que pueden

tener en la salud humana.

Por ejemplo, hemos caracterizado la línea base de bacterias presentes en los sedimentos marinos en el Golfo

de México, (un área de ~150,000 km2). Secuenciando y analizando las regiones variables V3-V4 del gen 16S

rRNA, hemos determinado que existen 400 géneros bacterianos (línea base) que están presentes en 56 zonas

muestreadas. Además, hemos comparado estos resultados con datos obtenidos de otras muestras de

sedimentos marinos del mundo y detectamos 52 géneros bacterianos que pueden ser encontrados en cualquier

sedimento marino, independientemente de las condiciones ambientales. Este análisis de “metagenómica

comparativa” nos permite determinar patrones de distribución y cambios en las comunidades bacterianas,

para así explicar diferencias entre diversas regiones o bien, entre diferentes condiciones ambientales para una

misma región. Otro ejemplo son los resultados obtenidos para el río Apatlaco, donde para 4 puntos

estratégicos, se realizó un análisis tipo WMS. Se obtuvo tanto el perfil taxonómico a nivel de especie de los

microorganismos presentes, así como toda su información genética. Además de la relación de las bacterias

con los parámetros fisicoquímicos del agua en las regiones muestreadas, se determinaron especies

potencialmente patógenas para humanos y genes relacionados con resistencia a antibióticos. Estos resultados

indican perturbaciones que pueden tener un grave impacto en la salud humana.

Estos estudios son aplicables a mayor escala, donde podemos estudiar otros cuerpos de agua en la hidrografía

de México. En un futuro, podríamos caracterizar una línea base, identificar bacterias y genes cuyos productos

puedan ser utilizados con un potencial biotecnológico y realizar monitoreos ambientales donde para detectar

patógenos y genes de resistencia a antibióticos. Estas investigaciones se llevan a cabo como parte del

programa 2030 de nuestro instituto y en colaboración con otros investigadores de una manera

interdisciplinaria. Esta colaboración es la base para la formalización y desarrollo del Consorcio de

Investigación y Conservación del Agua (CICA).

Agradecimiento. Agradecemos el financiamiento interno P-9850 del Programa 2030, Biorremediación de

agua.



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DILUCIDANDO FUNCIONOMAS MICROBIANOS POTENCIALES PARA

BIORREMEDIACIÓN DE CUERPOS DE AGUA CONTAMINADOS CON EFLUENTES

TEXTILES

Ayixon Sánchez-Reyes1* 1Cátedras Conacyt-Instituto de Biotecnología

*Autor para correspondencia: [email protected]

Palabras clave: deconvolución; metagenómica; Hi-C

La metagenómica ha trasformado nuestra percepción sobre la diversidad y distribución microbiana en los

ecosistemas naturales, y ha contribuido de manera sustancial al descubrimiento de nuevos genomas

microbianos. Sin embargo, todavía hay retos a la hora de asignar secuencias discretas obtenidas por

secuenciación masiva, debido a la pérdida de una de las señales más importante dentro del DNA, la

contigüidad. En este trabajo se presentan resultados relacionados con el ensamble y análisis de microbiomas

obtenidos por secuenciación masiva a partir de muestras ambientales en el Río Apatlaco, una de las más

importantes en el estado de Morelos y con severos impactos por la actividad antropogénica. Una alternativa

para devolver al río su capacidad de autodepuración, se encuentra en estudiar aquellos microorganimos

sometidos a presión selectiva local, con capacidades para degradar una gran variedad de contaminantes

ambientales (colorantes textiles, hidrocarburos aromáticos, plaguicidas, etc). Muestras de DNA de

sedimentos fueron secuenciadas y ensambladas por el método Hi-C el cual permite resolver genomas

individuales dentro de muestras mixtas, mediante la reconstrucción de mapas de contigüidad

intracromosomal (Señal Hi-C). En el microbioma del Apatlaco se obtuvieron 1122 clusters (compósitos de

genomas), con una tasa de alineamiento promedio de 2 millones de lecturas por genoma de referencia

comparado en RefSeq Database, lo cual sugiere la presencia de taxones novedosos dentro del microbioma. El

análisis del potencial funcional se evaluó mediante anotación y comparación de funciones moleculares

sobrerrepresentadas en el microbioma, con base en módulos funcionales de la Enciclopedia de Genes y

Genomas de Kyoto (KEGG Database). Alternativamente, se presentan resultados experimentales en

bacterias y hongos enriquecidas con el colorante azul índigo, los cuales alcanzan capacidad de remoción

entre 50 y 80% bajo condiciones cometabólicas. Estas observaciones sugieren la presencia de funciones

biodegradativas útiles para remediar ecosistemas impactados con desechos textiles, en microorganimos

ambientales.




27

LAS ESPECIES DE OXÍGENO REACTIVAS EN EL DESARROLLO

EMBRIONARIO TEMPRANO DEL PEZ CEBRA.

Francisco Javier Méndez-Cruz 1, Mario Adán Mendieta-Serrano1, Arlen Ramírez Corona, Denhi

Schnabel Peraza, Mayra Antúnez-Mojica3, Laura Alvarez3, Luis Cárdenas 2, Hilda Lomelí1 y Enrique

Salas-Vidal 1*. 1Departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología Molecular, 2Departamento de Biología Molecular de

Plantas, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México. Avenida Universidad

#2001, Colonia Chamilpa. Cuernavaca, Morelos. C.P. 62210. México. Tel. (52 777) 3291663. Fax. (52 777)

3172388. 3Centro de Investigaciones Químicas-IICBA, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Avenida

Universidad #2001, Colonia Chamilpa. Cuernavaca, Morelos. *[email protected]

Palabras clave: especies de oxígeno reactivas, desarrollo embrionario, Danio rerio.

Las especies de oxígeno reactivas (EOR) participan en la regulación de procesos celulares como la muerte, la

proliferación y la migración celular. En el grupo usamos embriones de pez cebra como modelo para

caracterizar los procesos del desarrollo temprano regulados por EOR. En particular nos hemos enfocado en

estudiar la epibolia que es el primer movimiento morfogenético de la gastrulación. Durante la epibolia las

células ubicadas en el polo animal se mueven masivamente hacia el polo vegetal, recubriendo a la célula

masiva del vitelo. Recientemente encontramos evidencia de la presencia de EOR en el espacio intersticial

entre las células del blastodermo, y en el frente de migración a lo largo de la progresión de la epibolia.

Adicionalmente encontramos que la actividad de una familia de enzimas especializadas en la formación de

EOR, las NADPH oxidasas (Nox), son las responsables de la formación de EOR las cuales promueven la

motilidad celular en embriones en esta etapa del desarrollo (Mendieta-Serrano et al., 2019). Actualmente

estamos enfocados en identificar a los genes Nox responsables de la formación de EOR y en caracterizar la

redes de regulación molecular que son afectadas por EOR importantes en el control de la motilidad celular

durante la gastrulación del pez cebra.

Agradecimientos: Financiado por PAPIIT/UNAM IN205612 e IN210316.

Bibliografía:

Mendieta-Serrano, M.A., Mendez-Cruz, F.J., Antunez-Mojica, M., Schnabel, D., Alvarez, L., Cardenas, L.,

Lomeli, H., Ruiz-Santiesteban, J.A., Salas-Vidal, E., 2019. NADPH-Oxidase-derived reactive oxygen species

are required for cytoskeletal organization, proper localization of E-cadherin and cell motility during zebrafish

epiboly. Free radical biology & medicine 130, 82-98.

Posters:

1) Análisis de la función y mecanismos de acción de las especies de oxígeno reactivas durante el desarrollo

embrionario temprano del pez cebra. Francisco Javier Méndez-Cruz , Denhi Schnabel Peraza, Arlen Ramírez

Corona, Hilda Lomelí y Enrique Salas-Vidal.

2) El uso del pez cebra para la prospección y caracterización de moléculas con potencial terapéutico a partir

de fuentes naturales. Enrique Salas-Vidal, Mayra Yaneth Antúnez-Mojica, Leticia Gonzáles-Maya, y Laura

Alvarez.



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¿LA ECTOENZIMA QUE DEGRADA LA HORMONA LIBERADORA DE LA

TIROTROPINA ES UN BLANCO TERAPÉUTICO PARA LA OBESIDAD

INDUCIDA POR DIETA?

Karina Hernández-Ortega1; Mitzi Lucero Anaya2; Rosa María Uribe1; Antonieta Cote Vélez1; Marco

Antonio Parra-Montes de Oca1; José Raúl Pérez Estrada1; Patricia Joseph-Bravo1;

Jean-Louis Charli1*. 1Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Cuernavaca, Mor., México. 2 Facultad de

Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor.

*Autor para correspondencia. Correo responsable del trabajo: [email protected]

Palabras clave: Obesidad, Tirotropina, Eje tiroideo

En México uno de los mayores problemas de salud pública es la obesidad. Diversos estudios proponen una

relación directa entre actividad del eje Hipotálamo-Pituitaria-Tiroides (HPT) y la obesidad. El eje HPT es

regulado por señales derivadas del metabolismo energético que se integran en neuronas hipofisiotróficas del

núcleo paraventricular (NPV) del hipotálamo, las cuales proyectan hacia la eminencia media (EM) y secretan

a la hormona liberadora de la Tirotropina (TRH) que regula la secreción de la tirotropina (TSH) y por lo tanto

las concentraciones circulantes de Hormonas Tiroideas (HT). Las HT participan en el control del

metabolismo y la termogénesis. Una vez liberado al espacio extracelular, el TRH puede ser hidrolizado por la

enzima degradadora de la hormona liberadora de la tirotropina (TRH-DE), presente en los tanicitos β2 de la

EM, otras regiones del cerebro, y en sangre. La TRH-DE de los tanicitos controla la secreción de TSH en

ratas (1). Ratones TRH-DE KO machos con dieta alta en grasa y carbohidratos (DAGC) tienen un peso

corporal (PC) menor que el de ratones WT (2). En este trabajo estudiamos el papel de la actividad periférica

de la TRH-DE administrando un análogo fosfínico de TRH (P-TRH) (3) durante 28 días a ratones

C57BL/6NJ adultos obsesos por DAGC. El tratamiento con P-TRH (120 µg/día) indujo una inhibición

parcial de la actividad de TRH-DE en suero y una tendencia a reducir la actividad en EM. En ratones machos

la inhibición de TRH-DE condujo a una pequeña activación del eje HPT, una disminución ligera del peso del

tejido graso blanco pero no el PC, una tendencia a reducir los niveles de glucosa y a incrementar el peso del

tejido adiposo pardo. El P-TRH no indujo ninguno de estos cambios en hembras. Estos resultados sugieren

que la inhibición periférica de la TRH-DE puede producir algunos efectos metabólicos en ratones adultos

machos, pero que es insuficiente para revertir el aumento en el PC inducido por la DAGC.

Agradecimientos: Este proyecto fue apoyado por CONACYT PN-562 y CB-254960.

Bibliografía: 1) Sánchez et al, 2009, Endocrinology 150, 2283, 2) Cote-Velez et al, REGPEP 2018, 3)

Matziari et al, 2008. J Org Chem 73: 8591.



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NANOBIOTECNOLOGÍA: APLICACIÓN DE POLÍMEROS BIOCOMPATIBLES

COMO NANOACARREADORES

Maira Jiménez-Sánchezg, Rebeca Pérez-Moralesa, Francisco M. Goycooleab, Monika Muellerc, Werner

Praznikc, Renate Loeppertc, Víctor Bermúdez-Moralesd, Guadalupe Zavala-Padillae, Anwesha Sarkarf,

Valerie Ademuyiwaf, Samuel Stubleyf, Nur Hanesa Esaf, Xiaofei Qing, Fernando Gonzálezh, Carlos

Medranoh, Jorge Hernándezh, Raymundo Valdezh, Marcela Ayalah, Clarita Olverah

a Laboratorio de Biología Celular y Molecular, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Juárez del Estado de Durango, Mexico

b School of Food Science and Nutrition, University of Leeds, Woodlouse Ln, Leeds, LS2 9JT, United Kingdom

c Department of Pharmaceutical Technology and Biopharmaceutics, Vienna University, Althanstrasse 14, A-1090, Wien, Austria

d Centro de Investigación sobre Enfermedades Infecciosas, Instituto Nacional de Salud Pública, Cuernavaca, Morelos, Mexico

e Unidad de Microscopía Electrónica. Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México

f Food Colloids and Processing Group, School of Food Science and Nutrition, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, UK

g Nanobiotechnology Group, Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Munster, Munster, Germany

h Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autonóma de México,

Cuernavaca, Morelos, México

* Clarita Olvera, [email protected]

Palabras clave: Nanoacarreadores, Fructanas, Biopolímeros.

La nanobiotecnología es una ciencia emergente que en los últimos años ha tenido un acelerado desarrollo

debido a la gran gama de tecnologías que pueden implementarse a futuro en este campo. Esta nueva área de

la biotecnología se enfoca en aplicar compuesto naturales orgánicos para fabricar nanobioartefactos como:

nanobiomáquinas, nanobiosensores, nanobioacarreadores. Una de las áreas de gran interés en las ciencias de

la salud es la nanomedicina lo que ha dado pauta a un gran horizonte de aplicaciones y posibilidades. Uno de

los desarrollos más emblemáticos asociados a la nanomedicina es la generación nanoacarreadores,

involucrados a la entrega de moléculas bioactivas, por ejemplo, fármacos dirigidos a sitios blanco. Dentro de

los compuestos orgánicos naturales empleados para desarrollar nanocarreadores se encuentran los lípidos,

proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos, entre otros. Dentro de esta amplia gama de biomateriales, los

polisacáridos han sido propuestos para el desarrollo de sistemas de liberación de fármacos debido a que

presentan interesantes ventajas como biocompatibilidad y biodegradabilidad. Recientemente, se ha postulado

la utilización polímeros de fructanas, un homopolisacárido neutro conformado por monómeros de fructosa

con la peculiaridad de autoestructurarse en nanopartículas (NP), como sistema de administración de

fármacos. Nuestra línea de investigación se enfoca en la utilización de inulina y levana para el desarrollo de

sistemas de acarreo de fármacos, sin dejar de lado investigación básicas de cómo estas nanopartículas de

polisacáridos son sintetizados. En esta presentación, nos enfocaremos en el estudio de la formación de

nanopartículas de inulina y la levana sintetizadas enzimáticamente por fructosiltransferasas, así como sus

propiedades fisicoquímicas y biológicas, como citotoxicidad y potencial prebiótico. Asimismo, abordaremos

la utilización de estas nanopartículas de fructanas para generar emulsiones tipo “pickering” de nanogeles de

proteínas, específicamente de lactoferrina, con el objetivo de promover la estabilización de esta emulsión,

además de retrasar la degradación de esta proteína por los jugos gástricos. Finalmente, comentaremos sobre

futuras aplicaciones de estas nanopartículas de fructanas como nanoacarreadores de DNAp para terapia

génica en cáncer cervicouterino y como sistemas de liberación de factores que inducen la proliferación

celular como tratamiento para ulceras del pie diabético.

Agradecimiento. Este proyecto fue financiado por el proyecto PAPIIT- DGAPA-UNAM 213616.




30

ENSAYO FLUORESCENTE PARA LA DETECCIÓN DE ALQUIL GLUCÓSIDOS

PRODUCIDOS POR LA -AMILASA DE Thermotoga maritima

Wendy Xolalpa Villanueva1*, Liliana Maricela Onofre Balbuena1 y Gloria Saab Rincón1 1Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Instituto de Biotecnología, UNAM.


Palabras clave: alcohólisis, -amilasa, alquil glucósido

La evolución dirigida ha demostrado ser una técnica poderosa para cambiar la especificidad de muchas

enzimas y/o mejorar algunas propiedades de éstas como su estabilidad, su eficiencia catalítica o la

termotolerancia, entre otras. Sin embargo, un factor limitante o cuello de botella para aplicar evolución

dirigida a una enzima es tener un ensayo de tamizaje adecuado para detectar entre miles de variantes a

aquellas con la característica deseada mejorada. En nuestro caso específico, deseamos mejorar la actividad

alcoholítica de la α-amilasa de Thermotoga maritima para favorecer la síntesis de alquil glucósidos (AGs) a

partir de almidón y alcoholes grasos. Los AGs son moléculas anfipáticas que tienen un extremo glucosídico y

una cadena alquilo, lo que en algunos casos les confiere propiedades surfactantes de interés para la industria.

Las α-amilasas principalmente presentan actividad de hidrólisis y se ha visto que algunas de ellas pueden

llevar a cabo reacciones de transglicosilación, es decir transferir el grupo glucosídico a otro tipo de moléculas

aceptoras como carbohidratos o alcoholes; cuando la transferencia se hace a una molécula de alcohol la

reacción se conoce como de alcohólisis. Para obtener variantes más alcoholíticas mediante evolución dirigida

es necesario contar con un método que permita detectar los AGs producidos sobre un fondo de productos de

hidrólisis. Los métodos analíticos para la detección de AGs, como HPLC, electroforesis capilar o

cromatografía de gases no son convenientes para ser utilizados como métodos de tamizaje de alto

rendimiento, por lo que desarrollar un método que permita discriminar reacciones de alcohólisis vs hidrólisis

es un paso clave para evolucionar a nuestra amilasa. Para ello se aprovechó un método descrito anteriormente

para determinar la concentración micelar crítica (CMC) de algunos surfactantes no iónicos en el que se

utiliza a la molécula fluorescente ácido 8-anilinonaftaleno-1-sulfónico (ANS). El ANS se une a las regiones

hidrofóbicas en las micelas de tal manera que a mayor concentración del surfactante mayor es la intensidad

de fluorescencia. El ensayo adaptado a una placa de múltiples pocillos permite que se puedan medir varias

muestras al mismo tiempo; es útil para AGs y otros surfactantes no iónicos como el Triton X-100. Se ha

llevado a cabo la estandarización del ensayo que muestra una respuesta lineal entre la fluorescencia y la

concentración de AG.

Agradecimiento. DGAPA Proyecto PAPIIT IA202619

Bibliografía.

Damián-Almazo JY, Moreno A, López-Munguía A, Soberón X, González-Muñoz F, Saab-Rincón G. (2008)

Enhancement of the alcoholytic activity of alpha-amylase AmyA from Thermotoga maritima MSB8 (DSM

3109) by site-directed mutagenesis. Appl Environ Microbiol. 74(16):5168-77.

Posters:

1. Ensayo fluorescente para la detección de alquil glucósidos producidos por la α-amilasa de

Thermotoga maritima. Wendy Xolalpa Villanueva, Liliana Maricela Onofre Balbuena y Gloria Saab

Rincón

2. Síntesis enzimática de alquil glucósidos empleando a la α-amilasa de Thermotoga maritima

inmovilizada. Roxana Abigail Flores Romero, Gloria Saab Rincón y Wendy Xolalpa Villanueva



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EL SISTEMA CRISPR-CAS PARTICIPA EN LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS DE

MEMBRANA EXTERNA EN S. TYPHI.

Sarahí Rodríguez Gutiérrez1, Liliana Medina Aparicio1, Javier Esteban Rebollar Flores1, Ángel

Gabriel Martínez Batallar2, Sergio Encarnación2, Edmundo Calva1 e Ismael Hernández Lucas1*

1Instituto de Biotecnología (UNAM), 2Centro de Ciencias Genómicas (UNAM)


Palabras clave: CRISPR-Cas, OMPs, S. Typhi

El sistema CRISPR-Cas se encuentra ampliamente distribuido en genomas procarióticos, incluidos los de la

familia Enterobacteriaceae. Salmonella enterica serovar Typhi, el agente etiológico de la fiebre tifoidea en

humanos, presenta un operón CRISPR-Cas Tipo I-E regulado por LeuO, H-NS y Lrp. Este sistema genético

contiene múltiples unidades transcripcionales que incluyen RNAs antisentido cuya expresión genética

depende de pH alcalino y medio mínimo. En este trabajo se determinó que CRISPR-Cas está involucrado en

el control negativo y positivo de proteínas de membrana externa, ya que su presencia inhibe la síntesis de

ciertas proteínas de membrana externa y en su ausencia, la falta de OmpC y OmpF es evidente. Además, el

regulador transcripcional LysR LeuO es incapaz de inducir la adecuada expresión y síntesis de las porinas,

OmpS1 y OmpS2 en S. Typhi deletada del sistema CRISPR-Cas. Es relevante mencionar que la expresión de

reguladores involucrados en la síntesis de porinas tales como OmpR es CRISPR-Cas dependiente. La

mutante en este regulador muestra alteraciones en OmpC y OmpF sugiriendo que CRISPR-Cas actúa

jerárquicamente sobre este factor transcripcional para controlar la síntesis de proteínas de membrana externa.

El sistema CRISPR-Cas también está involucrado en la síntesis de porinas en S. Typhimurium ya que una

cepa deletada en este locus mostró un perfil alterado de proteínas de la membrana externa en comparación

con la cepa silvestre. Por lo tanto, en Salmonella CRISPR-Cas participa en el control de proteínas de

membrana externa.

Agradecimientos: A Alejandra Vázquez Ramos por la obtención de las mutantes reportadas en este trabajo.

Poster: “El sistema CRISPR-Cas está involucrado en la síntesis de proteínas de membrana externa en S.

Typhi”. Rodríguez-Gutiérrez S, Medina-Aparicio L, Rebollar-Flores J E, Martínez-Batallar A G,

Encarnación S, Calva E y Hernández-Lucas I.




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COMITÉ ORGANIZADOR DEL V SIMPOSIO DE VERANO 2019:

Guadalupe Espín

Joseph Dubrovsky

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