Se estudian compuestos naturales obtenidos a partir de plantas medicinales con actividades anticancerígenas, ansiolíticas, hipotensoras y antibióticas. Estas investigaciones tienen aplicación en el tratamiento del cáncer, ansiedad y presión arterial alta.
Ingeniería metabólica de plantas con propósitos de mejoramiento
de la producción de biocompuestos con actividades anticancerígenas,
hipotensoras y ansiolíticas.
Investigación de respuestas transcripcionales de genes involucrados en
el metabolismo central de carbono a modificaciones genéticas realizadas
en Escherichia coli (Análisis de transcripción metabólica).
Ingeniería de vías metabólicas en Escherichia coli para
el desarrollo de cepas sobreproductoras de compuestos de interés industrial
y farmacológico que permitan la sustentabilidad de un bioproceso.
Ámbito de trabajo
Las plantas usadas en la medicina tradicional han sido una fuente importante
de nuevos productos para la industria farmacéutica, ya que este conocimiento
ha sido utilizado para realizar búsquedas dirigidas en especies de plantas
con potencial aplicación industrial. Las plantas medicinales han sido
la fuente más importante de drogas terapéuticas para la mayoría
de la población mundial. México es uno de los países más
ricos del mundo desde el punto de vista de la biodiversidad vegetal, y actualmente
cuenta con el registro de 6000 especies vegetales de uso medicinal. Por consiguiente,
el desarrollo de herramientas biotecnológicas es de gran importancia
para seleccionar, multiplicar y conservar los genotipos críticos de las
plantas medicinales. En nuestro laboratorio se abordan estudios de plantas medicinales,
las cuales poseen diferentes actividades biológicas, tales como, anticancerígenas,
ansiolíticas, hipotensoras y antibióticas. Una vez seleccionada
la especie vegetal, el siguiente paso consiste en investigar la actividad biológica
atribuida mediante bioensayos, así como la identificación y cuantificación
de los metabolitos secundarios de interés. En caso de que estas moléculas
sean desconocidas es necesario elucidar su estructura química, lo cual
es realizado en colaboración con otros grupos de investigación.
Cuando la actividad biológica atribuida ha sido demostrada, uno de nuestros
principales objetivos es realizar estudios de morfogénesis y diferenciación
celular para correlacionar estos procesos con la biosíntesis de compuestos
bioactivos. Por otro lado, la micropropagación in vitro de plantas es
un método eficiente para cultivar plantas libres de enfermedades, genéticamente
uniformes y en cantidades masivas, las cuales pueden ser utilizadas para la
producción de medicinas de alta calidad. Sin embargo, los fitofármacos
normalmente son producidos en las plantas en bajas cantidades. Por esta razón,
uno de nuestros grandes retos consiste en incrementar la producción de
metabolitos secundarios, mediante la aplicación de ingeniería
metabólica en plantas y bacterias para la modificación racional del metabolismo central
y vías de síntesis del compuesto de interés. Para llevar
a cabo estas investigaciones se hace uso de diferentes biotecnologías,
tales como cultivos de tejidos vegetales, modificaciones genéticas mediante
tecnología de DNA recombinante, análisis transcripcionales, químicos y farmacológicos.
Líneas de generación del conocimiento
Estudios integral de plantas medicinales: Aspectos biológicos, químicos y biotecnológicos.
Actividad biológica de compuestos naturales y antropogénicos.
Análisis de transcriptomas en cepas de E. coli que sobreexpresan la actividad
ATPasa. Responsable del proyecto: Dr. José Luis Báez-Viveros.
Financiado por CONACyT, Convocatoria de Investigación Científica
Básica 2007(clave 84788). Monto otorgado $924,000.00 (Novecientos veinticuatro mil pesos
00/100 M.N.).
Desarrollo de cepas bacterianas sobreproductoras de ácidos orgánicosy etanol. CONACyT, Convocatoria de Investigación Científica Básica 2007(clave 84788).
Transformación genética de Valeriana edulis subsp. procera para
el mejoramiento de la producción de valepotriatos (UAEM, Proyectos de
consolidación de la mejora de la calidad del personal académico
de nivel superior 2007. Monto otorgado $75,000.00 (setenta y cinco mil pesos
00/100 M.N.) (clave 048).
Desarrollo de un proceso biotecnológico para la producción del
precursor shikimato y de un proceso químico para su transformación
en el antiviral oseltamivir. Responsable del proyecto: Dr. Francisco Bolívar
Zapata (Instituto de Biotecnología, UNAM). Financiamiento CONACYT (clave
44126).
Establecimiento de cultivos de callos de orquídeas para la producción
de compuestos antihipertensivos.
Ingeniería Metabólica de bacterias y plantas medicinales
El mejoramiento de la producción de compuestos terapéuticos.
Publicaciones
Hernández-Abreu O., Castillo-España P., León-Rivera I., Ibarra-Barajas M., Villalobos-Molina R., González-Christen J., Vergara-Galicia J., Estrada-Soto S. Antihypertensive and vasorelaxant effects of tilianin isolated from Agastache mexicana are mediated by NO/cGMP pathway and potassium channel opening. Biochemical Pharmacology (en prensa).
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Patente. Osuna J, Báez-Viveros JL, Soberón X, Bolívar F
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chorismate mutase-prephenate dehydratase and its applicability in the microbial
phenylalanine production (Versiones insensibles a inhibición alostérica
y catalíticamente eficientes de la enzima corismato mutasa-prefenato
deshidratasa y su aplicación para la producción de L-fenilalanina
en microorganismos). UNAM, México. Patente solicitada. (Número
de expediente PA/a/2005/007099).
Colaboraciones
Dr. Martín Mata Rosas, Instituto de Ecología A.C. Xalapa, Ver.
Dra Judith Márquez Guzmán, Fac. de Ciencias, UNAM. D.F.
Dra. Georgina Hernández Delgado, Centro de Ciencias Genómicas,
UNAM. Cuernavaca, Mor.
Dr. Jesús Arellano García, Centro de Ciencias Genómicas,
UNAM. Cuernavaca, Mor.
Dr. Samuel Enoch Estrada Soto, Fac. de Farmacia, UAEM. Cuernavaca, Morelos.
Dra. Laura Patricia Alvarez Berber, Centro de Investigaciones Químicas,
UAEM. Cuernavaca, Morelos.
Dr. Francisco Bolívar Zapata, Instituto de Biotecnología, UNAM.
Cuernavaca, Morelos.
Dr. Guillermo Gosset Lagarda, Instituto de Biotecnología, UNAM. Cuernavaca,
Morelos.
Dra. Noemí Flores Mejía, Instituto de Biotecnología, UNAM.
Cuernavaca, Morelos.
Becas
