Nanotoxicología y Genómica Funcional (LaNaGeF)

El creciente desarrollo biotecnológico y nanotecnológico ha abierto perspectivas para comprender cómo los nanomateriales interactúan con sistemas biológicos. En este contexto, el Laboratorio de Nanotoxicología y Genómica Funcional (LaNaGeF) investiga las interacciones de nanopartículas con microorganismos, matrices ambientales, tejidos celulares y organismos modelo a través de enfoques multidisciplinarios y técnicas de genómica funcional (transcriptómica y metagenómica). Nuestro objetivo es descifrar los mecanismos moleculares implicados en estas interacciones y generar conocimiento que contribuya al desarrollo de aplicaciones seguras y sostenibles en los ámbitos ambiental, productivo, y sanitario.

Las áreas de interés de LaNaGeF abarcan los siguientes ejes temáticos:

1. Nanotoxicología: Estudio de los efectos tóxicos de nanomateriales en sistemas biológicos, incluidos microorganismos, plantas, entre otros, para contribuir a su uso seguro y responsable.
2. Genómica funcional: Análisis de perfiles de expresión génica mediante técnicas de transcriptómica y metagenómica para identificar genes y vías moleculares involucradas en la respuesta celular a nanomateriales, proporcionando información clave para comprender su impacto biológico.
3. Nanomateriales y su interacción con microbiomas ambientales: Evaluar el efecto de diversos nanomateriales en comunidades microbianas, contemplando tanto sus posibles beneficios como sus riesgos.
4. Biotecnología y nanotecnología aplicadas a modelos biológicos productivos: Investigar estrategias innovadoras que aprovechen los nanomateriales para optimizar procesos en sistemas biológicos productivos.
5. Ecología microbiana: Estudiar la composición, dinámica y función de comunidades microbianas en presencia de nanomateriales, analizando su resiliencia y posibles alteraciones en la estructura de la red microbiana.
6. Bioinformática: Desarrollar y aplicar herramientas computacionales para el análisis de datos ómicos (transcriptómica, metagenómica), facilitando la interpretación de grandes volúmenes de información y la identificación de patrones biológicos relevantes.

Proyectos actualmente en desarrollo:

• • Nanomateriales como agentes antimicrobianos: Investigamos el potencial de diversas nanopartículas tales como CuO, ZnO, MgO, MgO dopadas con Zinc y Cobre, entre otras, con propiedades antimicrobianas para el control de patógenos aplicaciones en agricultura y área médica.
• • Sensibilidad colateral en bacterias: Fenómeno donde la resistencia a un antibiótico aumenta la susceptibilidad a otro, debido a interacciones en mecanismos de resistencia. Nuestro proposito es desarrollar terapias combinadas y combatir la resistencia antimicrobiana a fitopatogenos como Erwinia amylovora.
• • Efecto en la respuesta transcriptómica de microorganismos: Caracterización de los cambios en la expresión génica de microorganismos E. amylovora, Pseudomona aeruginosa, Bacillus subtilis, entre otros, expuestos a nanomateriales para comprender sus mecanismos de adaptación y evaluar su toxicidad.
• • Respuesta genotípica y fenotípica de plantas expuestas a nanoestructuras: Análisis de los cambios en la expresión génica y las modificaciones fenotípicas en frijol expuestas a nanomateriales, con el fin de comprender sus efectos en el desarrollo vegetal y generar resistencia a diferentes estresores abióticos.
• • Impacto en el metagenoma del suelo rizosférico: Estudio de la influencia de nanomateriales en la composición y funcionalidad de las comunidades microbianas del suelo agrícola (nogal, manzana, alfalfa, frijol entre otros), así como en rutas metabólicas clave en ciclos biogeoquímicos.
• • Nanoestructuras como fertilizantes agrícolas: Evaluación del impacto de los nanomateriales en la fertilización de cultivos de nogal, frijol, maíz, con el objetivo de mejorar el rendimiento y la salud de las plantas.