Centro de Investigación en Biotecnología (CEIB)

Laboratorio de Botánica Estructural

Área de Estudio

Se estudia la actividad, producción biotecnológica y factores ambientales que afectan la síntesis de compuestos naturales obtenidos a partir de especies vegetales de importancia antropocéntrica.

 

Ámbito de trabajo

Las plantas sintetizan una amplia variedad de compuestos químicos que son vitales para su fisiología, ecología e interacción con el medio ambiente.  Muchos de estos compuestos son generados por el metabolismo secundario como respuesta al estrés biótico y abiótico que enfrentan las plantas durante su desarrollo. Estos compuestos presentan actividades biológicas relevantes y útiles en el desarrollo de medicamentos, herbicidas, colorantes, entre otros. Sin embargo, la obtención de estos se dificulta por la baja concentración y acumulación en tejidos o etapa de desarrollo específicas.
En el laboratorio buscamos entender los mecanismos de defensa o adaptación de las plantas con el fin de generar protocolos útiles para la producción industrial de productos naturales de alto valor alimenticio, agronómico, medicinal o cosmético. Para ello estudiamos la respuesta a nivel bioquímico y fisiológico de las plantas ante diferentes condiciones abióticas y bióticas (interacciones planta-planta, planta-insecto, planta-patógeno, planta-endófito). Paralelo a este propósito de investigación, se implementan diferentes técnicas biotecnológicas de cultivo de tejidos vegetales, para estudiar como factores extrínsecos, como los ya mencionados, dirigen los procesos de citodiferenciación y desarrollo morfogenético, y su relación con el metabolismo. A través del empleo de técnicas bioquímicas y ómicas estamos generando conocimiento útil para la elucidación de las rutas metabólicas y de genes involucrados en la síntesis y acumulación de metabolitos secundarios en los cultivos in vitro. Los diferentes sistemas de cultivo vegetalgenerados ofrecen la posibilidad de establecer protocolos para la producción de compuestos bioactivos y de micropropagación de especies de importancia ecológica o económica, contribuyendo al uso sustentable de estas.

 

Líneas de generación del conocimiento

  1. Morfogénesis y metabolismo vegetal
  2. Conservación y producción vegetal
  3. Ecología química y germinación de semillas

 

Integrantes del laboratorio

Dra. Irene Perea Arango iperea@uaem.mx

Profesor- Investigador responsable

Dr. Jesús Arellano García jesus.arellano@uaem.mx

Profesor-Investigador

Dra. Susana Valencia Diaz susana.valencia@uaem.mx

Profesor-Investigador

 

Estudiante de:

María Carmen García Mendez

Doctorado en Biotecnología

Víctor Manuel Vergara Martínez

Doctorado en Biotecnología

Rogelio Reyes  Pérez

Doctorado en Biotecnología

Leticia A. Morales Luna

Maestría en Biotecnología

José Enrique Cedillo De La Cruz

Tesista de licenciatura

Miriam Olivia Barbosa Gómez

Tesista de licenciatura

Lilibeth Serrano  Ocampo

Tesista de licenciatura

Sheyla Herrera Arias 

Tesista de licenciatura

Vivian Lizeth Moya Ángeles 

Tesista de licenciatura

Ilse Adriana Balón Tapia

Tesista de licenciatura

Elizabeth Hernández García

Tesista de licenciatura

 

Proyectos

  • Producción Biotecnológica de Compuestos de Interés Farmacológico a partir de Raíces Adventicias y Raíces Pilosas Cultivadas in vitro de Acourtia hebeclada DC.
  • Producción de Biomoléculas de Interés Farmacológico a partir de Cultivos Celulares, Plantas Regeneradas y Silvestres de Waltheria americana Linn. Financiado por Promep. 2011-2012
  • Búsqueda y caracterización de proteínas con actividad antimicrobiana de diversas fuentes naturales. Financiado por Promep (cuerpo académico Bioquímica-Ambiental). 2011-2012
  • 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).
  • Desarrollo de cepas bacterianas sobreproductoras de ácidos orgánicos y 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.
  • 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.
  • Producción de Biomoléculas de Interés Farmacológico a partir de Raíces Adventicias Cultivadas in vitro, de Plántulas Regeneradas in vitro y de Raíces de Plantas Silvestres de Acourtia hebeclada DC.
  • Producción Biotecnológica de Compuestos de Interés Farmacológico a partir de Raíces Adventicias y Raíces Pilosas Cultivadas in vitro de Acourtia hebeclada DC.
  • DSA/103.5/15/6986. Programa para el Desarrollo Profesional Docente en Educación Superior (Apoyo a la incorporación de nuevos profesores de tiempo completo). Vigencia julio 2015-Diciembre 2016.

 

Publicaciones

  • Chávez-Silva, F., Cerón-Romero, L., Arias-Durán, L., Navarrete-Vázquez, G., Almanza-Pérez, J., Román-Ramos, R., I. Perea-Arango. Estrada-Soto, S. (2018). Antidiabetic effect of Achillea millefollium through multitarget interactions: α-glucosidases inhibition, insulin sensitization and insulin secretagogue activities. Journal of ethnopharmacology, 212, 1-7.
  • Methyl Jasmonate and Salicylic Acid Enhanced the Production of Ursolic and Oleanolic Acid in Callus Cultures of Lepechinia Caulescens. Víctor M. Vergara Martínez, Samuel E. Estrada-Soto, José de Jesús Arellano-García, Julio C. Rivera-Leyva, Patricia Castillo-España, Angélica Flores Flores, Alexandre T. Cardoso-Taketa, Irene Perea-Arango. Pharmacognosy Magazine, 13.52 (2017): 886.
  • Moreno-Anzúrez, N. E., Marquina, S., Álvarez, L., Zamilpa, A., Castillo-España, P., Perea-Arango, I., ... & Arellano-García, J. (2017). A Cytotoxic and Anti-inflammatory Campesterol Derivative from Genetically Transformed Hairy Roots of Lopezia racemosa Cav. (Onagraceae). Molecules, 22(1), 118.
  • Mundo, J., Villeda-Hernández, J., Herrera-Ruiz, M., del Carmen Gutiérrez, M., Arellano-García, J., León-Rivera, I., & Perea-Arango, I. (2017). Neuropharmacological and neuroprotective activities of some metabolites produced by cell suspension culture of Waltheria americana Linn. Biomedicine & Pharmacotherapy, 94, 129-139.
  • Qué son y para que sirven los Metabolitos de las plantas, Patricia Castillo España, Irene Perea-Arango, José de Jesús Arellano-García, Susana Valencia-Díaz (2017). Ciencia y Desarrollo, Vol 43 No.288 Marzo-abril 2017 http://www.cienciaydesarrollo.mx/?p=articulo&id=227
  • Dispersal limitation of Tillandsia species correlates with rain and host structure in a central Mexican tropical dry forest. (2017) Victoriano-Romero E, Valencia-Díaz S, Toledo-Hernández VH, Flores-Palacios A. PLoS ONE 12(2): e0171614. Doi:10.1371/journal.pone.0171614.
  • Branch mortality influences phorophyte quality for vascular epiphytes (2017). Cortés-Anzures BO, Corona-López AM, Toledo-Hernández VH, Valencia-Díaz S, Flores-Palacios A. Botany DOI: 10.1139/cjb-2017-0023.
  • Bark peeling does not explain the distribution of epiphytes between six phorophyte species of a tropical dry forest of Mexico. Jiménez-Salmerón RF, Valencia-Díaz S, Toledo-Hernández VH, Flores-Palacios A. (2017) Plant Ecology and Evolution 150: 257-264.
  • Seed number, germination and longevity in wild dry forest Tillandsia species of horticultural value. (2015). Flores-Palacios A, Bustamante-Molina AB, Corona-López AM, Valencia-Díaz S. Scientia Horticulturae 187: 72-79.
  • Is allelopathic activity of Ipomoea murucoides induced by xilophage damage? (2015). Flores-Palacios A, Corona-López AM; Rios MY, Aguilar-Guadarrama B, Toledo-Hernández VH, Rodríguez-López V, Valencia-Díaz S. Plos One DOI:10.1371/journal.pone.0143529.
  • How does the presence of endosperm affect the seed size and germination? (2015) Valencia-Díaz S, Flores-Morales A, Flores-Palacios A, Perea-Arango I. Botanical Science 93(4):783-789.
  • Methanolic extracts from roots and cell suspension cultures of Waltheria americana Linn inducesGABA release in cerebral slices of mouse brain.  (2015). Jorge Mundo, Patricia Castillo-España, María del Carmén Gutierrez Villafuerte, Carolina Abarca Camacho, Ismael León- Rivera, Jesús Arellano-García, Irene Perea-Arango. Afr. J. Pharm. Pharmacol. Vol. 9(5) 139-144 pp. ISSN: 1996-0816. DOI: 10.5897/AJPP2014.4115
  • Podophyllotoxin-Like Lignans Production Through Hairy Roots of Hyptis suaveolens. (2014). Crescencio Bazaldúa, Alexandre Cardoso-Taketa, Jesús Arellano-García, Brenda Camacho-Díaz, Elsa Ventura-Zapata and María Luisa Villarreal. Journal of Chemical, Biological and Physical Sciences, Special Issue. Section E, Vol 4, No. 5 37-47.  E- ISSN: 2249 –1929. Disponible en línea: www.jcbsc.org.
  • Production of the Anti-inflammatory Compound 6-O-Palmitoyl-3-O-β-D-glucopyranosylcampesterol by Callus Cultures of Lopezia racemosa Cav. (Onagraceae). (2014). Roberta Salinas, Jesús Arellano-García, Irene Perea-Arango, Laura Álvarez, María Luisa Garduño-Ramírez, Silvia Marquina, Alejandro Zamilpa, Patricia Castillo-España Molecules, 19, 8679-8690; ISSN: 1420-3049 doi:10.3390/molecules19068679.
  • Is bark damage by xylophagous related with the presence of epiphytes in trees? Valencia-Díaz S., Corona-López, A. M., Toledo-Hernández V. H. y Flores-Palacios A. (2014). Arthropod-Plant Interactions 8: 25-32.
  • Common bean (Phaseolus vulgaris) PvTIFY orchestrates global changes in transcript profile response to jasmonate and phosphorus deficiency. (2013). Rosaura Aparicio-Fabre, Gabriel Guillén, Montserrat Loredo, Jesús Arellano, Oswaldo Valdés-López, Mario Ramírez, Dario Panzeri, Bianca Castiglioni, Paola Cremonesi, Francesco Strozzi, Alessandra Stella, Lourdes Girard, Francesca Sparvoli and Georgina Hernández. BMC Plant Biology. ISSN: 1471-2229 BioMed Central Ltd UK
  • Direct and indirect effects of Tillandsia recurvata on Prosopis laevigata in the Chihuahua Desert scrubland of San Luis Potosi, Mexico  (2014) Alejandro Flores-Palacios, Lorena Barbosa-Duchateau , S. Valencia-Díaz,  Ascención Capistrán Barradas  y José García Franco... Journal of Arid Environments 104: 88-95.
  • Ipomoea murucoides on seed germination of epiphyte Tillandsia recurvata Allelopathy  (2013), Valencia-Díaz S., A. Flores-Palacios, V. Rodríguez-López, A. Jiménez-Aparicio. Journal 32 (1): 91-100.

 

Colaboraciones

  • Dra. María Eugenia López Arellano, INIFAP. Mor.
  • Dr. Pedro Mendoza de Gives. INIFAP. Mor.
  • Dr. Sergio M. Encarnación  Guevara, CCG- UNAM. Mor.
  • Dr. Martín Mata Rosas, Instituto de Ecología A.C. Xalapa, Ver.
  • Dra Judith Márquez Guzmán, Fac. de Ciencias, UNAM. D.F.
  • Dr. Alejandro Zamilpa Álvarez,  CIBIS-IMSS. Mor.
  • Dr. Samuel Enoch Estrada Soto, Fac. de Farmacia, UAEM. Cuernavaca, Morelos.
  • Dra. Laura Patricia Álvarez Berber, Centro de Investigaciones Químicas, UAEM. Cuernavaca, Morelos.
  • Dr. Alfonso Leija Salas CCG-UNAM.
  • Dr. Ismael León Rivera, Fac. de Ciencias, UAEM.
  • Dra. Isabel Arrillaga, Universidad de Valencia, España.
  • Dra. María del Pilar Nicasio Torres CIBIS-IMSS
  • Dr. Mario Rodríguez Monroy, Ceprobi, IPN. Morelos.
  • Dr. Miguel Gómez Lim, Cinvestav, IPN, Irapuato, Gto