Genética Molecular, Extremófilos and Ecofisiología (MG)

Chile, por sus condiciones geográficas y climáticas, cuenta con ecosistemas que permiten el desarrollo de una amplia diversidad de organismos vivos. CeBiB aprovecha la riqueza y complejidad de la biodiversidad de nuestro país para el desarrollo de tecnologías con aplicación en distintas industrias, en un contexto de cambio climático desafiante para estos hábitats.

La investigación en esta línea abarca desde el aislamiento, estudio y caracterización de microorganismos que habitan en ambientes extremos para la producción de biocompuestos, hasta la producción y el uso eficiente de biomasa algal como fuente de moléculas bioactivas, carbohidratos, proteínas y minerales.

En CeBiB hemos desarrollado una robusta metodología que nos permite analizar y caracterizar los organismos de estos ambientes, incluidos el desierto, el altiplano, el océano y los glaciares. A través de una serie de técnicas moleculares y genómicas, y la combinación de metagenómica, desarrollo de herramientas computacionales y análisis funcional, podemos avanzar en la comprensión de sus ciclos de vida, diversificación, adaptación y la dinámica asociada a la interacción con estos ambientes y otros organismos.

Microbioma de ambientes extremos como herramienta de prospección biotecnológica y conservación.

Los ambientes extremos exhiben una gran variedad de ecosistemas microbianos. El estrés ambiental promueve la producción de moléculas bioactivas que generalmente juegan un papel en la protección celular y que son de gran valor para el desarrollo de aplicaciones biotecnológicas, en diversas áreas que van desde la minería hasta la farmacéutica.

El conocimiento generado facilitará seleccionar los mejores lugares para el aislamiento bacteriano y bioprospección. El desarrollo de nuevas estrategias y protocolos permitirá la identificación y evaluación de metabolitos para progresar hacia el potencial productivo de compuestos bioactivos.

Genética y ecofisiología de algas

Las algas son objeto de un creciente interés por su potencial como fuente de biomasa sostenible en variadas industrias como alimentos, química y farmacéutica.  Realizar procesos sustentables y económicamente factibles que maximicen el valor inherente de todos los componentes presentes en la biomasa algal es un reto para la industria biotecnológica. En CeBiB abordamos interdisciplinariamente dos principales desafíos: la necesidad de producir biomasa de algas de una manera eficiente y sostenible, y desarrollar nuevas rutas de bioprocesamiento rentables para fraccionar la biomasa en compuestos intermedios y de alto valor.

Para cumplir este objetivo nuestro grupo profundiza en la compresión de los recursos genéticos y la variación de las especies disponibles, como también en los mecanismos genéticos subyacentes que controlan los ciclos de vida. Con nuestras capacidades e información disponible, basado en nuestro modelo de estudio M. pyrifera, podemos reconstruir rutas metabólicas basada en el genoma para expresar las funciones biológicas de las especies.

Publicaciones destacadas

  • July Z. Florez, Carolina Camus, Martha B. Hengst and Alejandro H. Buschmann. A Functional Perspective Analysis of Macroalgae and Epiphytic Bacterial Community Interaction. Frontiers in Microbiology, December 22, 2017, Vol. 8, Artículo 2561.
  • Leyton, A., Pezoa-Conte, R., Barriga ,A.,  Buschmann, A. H., Mäki-Arvela, P., Mikkola, J.P., Lienqueo, M.E. (2016), Identification and efficient extraction method of phlorotannins from the brown seaweed Macrocystis pyrifera using an orthogonal experimental design. ALGAL Research, 16, 201-208
  • Contador, C. A., Shene, C., Olivera, A., Yoshikuni, Y., Buschmann, A., Andrews, B.A, and Asenjo, J.A. (2015), Analyzing redox balance in a synthetic yeast platform to improve utilization of brown macroalgae as feedstock. Metab. Engin. Comm., 2, 76-84.
  • Camus, C., Ballerino, P., Delgado, R., Olivera-Nappa, A., Leyton, C. & Buschmann, A.H.  (2016) Scaling up bioethanol production from the farmed brown macroalga Macrocystis pyrifera in Chile. Biofuels, Biorefining and Bioproducts., 10, 673-685. doi: 10.1002/bbb
  • Scott, S., Dorador, C., Oyanedel, J.P, Tobar, I., Hengst, M., Maya, G., Harrod, C., Vila I. (2015). Microbial diversity and trophic components of two high altitude wetlands of the Chilean Altiplano. Gayana, 79, 45-56.
  • Filippidou, S., Wunderlin, T.,  Junier, T., Jeanneret, N., Dorador,, C., Molina, V., Johnson, D. & Junier, P. (2016) A combination of extreme environmental conditions favor the prevalence of Endospore-forming Firmicutes. Frontiers in Microbiology. 7, 1707. doi: http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2016.01707
  • Aguilar, P., Acosta, E., Dorador, C. & Sommaruga, R. (2016) Large differences in bacterial community composition among three nearby extreme waterbodies of the high Andean plateau. Frontiers in Microbiology. 7, 976. doi: 10.3389/fmicb.2016.00976
  • Hernández, K. L., Yannicelli, B., Olsen, L. M., Dorador, C., Menschel E. J., Molina, V., Remonsellez, F., Hengst, M. & Jeffrey WH. (2016) Microbial activity response to solar radiation across contrasting environmental conditions in Salar de Huasco, Northern Chilean Altiplano. Frontiers in Microbiology. 7, 1-13. doi: 10.3389/fmicb.2016.01857
  • Molina, V., Hernandez, K., Dorador, C., Eissler, Y., Hengst, M., Pérez, V., & Harrod, C. (2016) Bacterial active community cycling in response to solar radiation and their influence on nutrient changes in a high altitude wetland Frontiers in Microbiology. 7, 1823. doi: 10.3389/fmicb.2016.01823

 

Investigador Principal: Alejandro Buschmann

 

Investigadores Asociados:

Cristina Dorador

Benito Gomez –Silva

Juan Asenjo

Barbara Andrews

M.Elena Lienqueo

Sylvain Faugeron

Carolina Camus

Martha Hengst

Luis Cáceres

Jorge Araya

Alejandra Galetovic

Rodrigo Navia

 

Postdocs:

Allison Leyton

Stephanie Brain

Pamela Fernández

París Lavin

Patricio Díaz