Expedición BIO

El propósito de este proyecto es realizar una colección de los recursos genómicos de las especies de plantas del Eje cafetero de Colombia. Dentro de los grupos de plantas que se desea estudiar están aquellas de gran importancia agrícola (café, maíz, aguacate), mediana importancia agrícola (frutales, hortalizas), importantes para las industrias farmacéutica y cosmética y también aquéllas plantas emblemáticas del país que tienen principalmente importancia ecológica (palma de cera, frailejón, yarumo).

Objetivo general

Generar herramientas genómicas para las especies de plantas que constituyen los sistemas agroforestales del eje cafetero con el fin de predecir y diagnosticar su repuesta al cambio climático, mejorar la seguridad alimentaria y apoyar la agricultura familiar.

Objetivos específicos

  • Identificar genes relacionados con la producción de compuestos promisorios para las industrias farmacéutica y cosmética
  • Identificar genes relacionados con la productividad de plantas de importancia agrícola en Colombia
  • Identificar biomarcadores indicadores de estrés en plantas de importancia agrícola y ecológica

Se pretende utilizar tecnologías modernas de las ciencias ‘ómicas’ para el estudio de estas plantas. Estas tecnologías incluyen secuenciación genómica, tecnologías de marcadores moleculares (SNP´s, Genotype by Sequencing, Target Sequence Hybridization), RNAseq y metabolómica, entre otras.

Genoma Colombiano

Busca analizar la información genética de la población del país para caracterizarla y entender sus potencialidades, posibles enfermedades y ancestría; esta información además de ser importante para los individuos, tiene alto valor en la toma de decisiones en políticas de salud y posibles intervenciones médicas.

Etapas del proyecto

  • Sensibilización del proyecto en el grupo objeto del estudio.
  • Toma de muestras.
  • Secuenciación.
  • Análisis de variantes genéticas.
  • Socialización de los resultados.

Impacto

  • Tener un banco genético centralizado de la población colombiana.
  • Posibilidad de conocer de dónde vienen los colombianos.
  • Conocer la incidencia de enfermedades.
  • Brindar herramientas para el desarrollo de productos.
  • Apoyar el desarrollo de medicina personalizada en Colombia.

Estudios de secuenciación genómica y evolución de la palma de cera y especies aliadas

Alcanzando una altura de cincuenta y dos metros, la palma de cera (Ceroxylon quindiuense) es la palma más alta del mundo, reconocida como símbolo emblemático de Colombia, es una especie clave en la prestación de servicios ecosistémicos en los bosques de niebla de los Andes o bosque alto andino tropical, proporcionando efectos positivos en diversos componentes de la biodiversidad, como alimento y refugio de aves, mamíferos e insectos, convirtiéndola en un organismo modelo para el estudio de los procesos ecológicos y evolutivos de estos ecosistemas.

Objetivo general

  • Estudiar evolutiva y geologicamente el género Ceroxylon usando hibridación por captura y filogenómica.

Objetivos específicos

  • Obtener el primer borrador del genoma de la palma de cera por medio de secuenciación NGS (Next Gen Sequencing)
  • Identificar genes implicados en diversos aspectos de la adaptación de las palmas al ecosistema de bosque de niebla de los andes tales como aquellos que participan en las rutas metabólicas de la glucosa y la síntesis de aceite y factores de transcripción que participan en la polinización y la dispersión de los frutos y semillas.
  • Descubrir genes relacionados con la adaptación de la palma a elevadas altitudes y bajas temperaturas comunes en los hábitats donde habita la planta por medio de genómica comparativa.

Sin embargo, se encuentra entre las listas rojas de la UICN, como amenazada en peligro de extinción de Colombia. Décadas de deforestación masiva, tala selectiva y usos económicos indiscriminados han reducido severamente sus tamaños poblacionales. Los avances en el estudio de la genómica han aumentado nuestro conocimiento sobre la conservación de las plantas.

Phytophthora infestans es un patogeno que causa el tizón tardío, una de las enfermedades más destructivas en papa y otros vegetales hospederos. A pesar de la importancia de esta enfermedad, los principales mecanismos moleculares implicados en el patosistema son poco conocidos. Un modelo computacional metabólico de la interacción compatible entre P. infestans y Solanum tuberosum ha sido generado para predecir los mecanismos moleculares asociados a la enfermedad y a la inhibición fotosintética en las plantas infectadas. Se desarrolla una reconstrucción metabólica a nivel genómico de S. tuberosum, desde la anotación funcional de su genoma y metaboloma hasta la comparación con bases de datos bioquímicas.

Bioprospección para la industria cosmética

Cosmética

Resultado esperado

La incorporación de nuevos productos de origen natural en empresas del sector cosmético, abre para ellas nuevos nichos de mercado a nivel nacional e internacional, debido a la incorporación de nuevas tecnologías para el desarrollo de productos innovadores.

Objetivo general

  • Generar capacidades tecnológicas y científicas en bioprospección, estableciendo un modelo de análisis in vitro e in silico del metabolismo en plantas de uso tradicional, para establecer el potencial de producción de metabolitos de interés y su transferencia a la industria cosmética.

Objetivos específicos

  • Trabajar de manera conjunta entre el sector científico y la industria cosmética para identificar el potencial económico de metabolitos de plantas de uso tradicional en Colombia, como un aporte al fortalecimiento en los procesos de producción.
  • Caracterizar físico-químicamente metabolitos relacionados con usos potenciales, que representen un interés económico para las empresas en la industria cosmética.
  • Caracterizar genética y metabólicamente plantas de uso tradicional, de interés para la industria cosmética, que tengan potencial de mercado.
  • Consolidar un modelo que compile la caracterización in vitro e in silico de metabolitos, para orientar el desarrollo de prototipos de productos comerciales.

Expedición Científica Seaflower 2016

Exploración y determinación del potencial de aprovechamiento de la biodiversidad microbiana de los ecosistemas marinos en la Reserva de la Biosfera Seaflower usando metagenómica. Por medio de un análisis metagenómico se determinará la diversidad y funcionalidad metabólica de las comunidades microbianas asociadas a macroorganismos representativos de la Reserva de la Biosfera Seaflower, un Área Marina Protegida de 65.018 km2,

comprendida entre el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, y que alberga la tercera barrera coralina más grande del mundo. Este conocimiento es fundamental ya que los microorganismos marinos regulan de manera integral los flujos, procesos y ciclos biogeoquímicos del carbono, nitrógeno y azufre en los ecosistemas sumergidos, y representan el 90% de la biomasa de los océanos. Este estudio será una primera aproximación a la biodiversidad microbiana de la región, que permitirá comprender su rol ecológico y promoverá la valoración de los recursos marinos.

Filogenia de Orquídeas

Las orquídeas son la familia de plantas con flores con mayor número de especies en el planeta y ocupan el primer lugar en diversidad de especies en el país (274 géneros y 4270 spp.). Estas especies son símbolo emblemático de la diversidad y exhuberancia existente en los ecosistemas colombianos, sin embargo, el estado de conocimiento de las mismas es escaso. Este estudio pretende ahondar en las relaciones evolutivas de la tribu Cymbidieae (Epidendroideae), un grupo de orquídeas neotropical, utilizando técnicas de filogenómica para resolver su filogenia a partir de cloroplastos completos. Los resultados permitirán conocer un poco más sobre nuestra diversidad de orquídeas endémicas, explorar nuestros recursos genéticos y promover su conservación