Una de las principales formas de contribuir a la investigación es la búsqueda de información científica a través de las bases de datos, permitiéndole al investigador evaluar el impacto y pertenencia de las publicaciones encontradas. A continuación, encontrará diversos recursos de información tales como artículos, libros y reportes que le permitirán profundizar en los diversos grupos de investigación del Departamento de Ciencias Biológicas.
La investigación de este grupo se centra en el estudio del metabolismo de pirimidinas en Toxoplasma gondii, Phytophthora infestans y Oryza sativa.
Los objetivos están encaminado a la identificación de blancos terapéuticos para el control de parásitos como Toxoplasma gondii. Se ha mostrado que la síntesis de pirimidinas es una vía indispensable para la replicación del parásito, por tanto, el interés del grupo es caracterizar las enzimas involucradas en la ruta, con el fin de hacer una búsqueda racional de compuestos con potencial inhibitorio. En este proceso se conjugan herramientas bioinformáticas como docking molecular con producción de proteínas recombinantes y ensayos cinéticos.
El grupo de investigación en Biología Computacional y Ecología Microbiana está interesado principalmente en entender las relaciones entre microorganismos, incluyendo sus virus asociados, en diversos ambientes. Para este fin emplea técnicas de punta en las áreas genómicas y metagenómicas que se complementan con desarrollos en biología computacional para el análisis de los datos. En el proceso de caracterización de estos ambientes microbianos estan interesados en particular en desarrollar nuevos métodos computacionales que permitan una mejor clasificación taxonómica de los individuos presentes basados en sus secuencias de ADN o su contenido génico. Como modelo de investigación, se centran en la caracterización de la microbiota asociada al intestino humano, la cual representa un ambiente ideal ya que la densidad microbiana lleva a complejas interacciones que pueden ser manipuladas con cambios ambientales y de dieta. Estas alteraciones no solo tienen un efecto importante en la comunidad microbiana sino también en el hospedero humano.
Este grupo busca entender las causas detrás la variación genética y fenotípica que acompaña la distribución espacial de los organismos tropicales. Este grupo estudio los procesos a varias escalas jerárquicas, desde la adaptación local y la divergencia inicial de las poblaciones, hasta la filogenia interespecífica y la formación de comunidades. Integra la biología organísmica y la ecología, con aproximaciones de genética evolutiva tales como: la filogeografía, la sistemática molecular y la evolución. Para entender mejor los patrones filogenéticos y espaciales de la biodiversidad, también realizamos trabajo taxonómico apoyado en el museo de historia natural del Departamento.
Proyectos actualmente liderados por estudiantes de nuestro grupo incluyen análisis sobre:
Los intereses de este grupo de investigación se centran en la interacción entre la ecología y la evolución. En todos nuestras investigaciones seguimos un enfoque de biología integrativa que incluye fuertes componentes de campo marino (buceo SCUBA y técnico), laboratorio molecular y cómputo. Estudiamos la ecología y sistemática molecular de diversos invertebrados marinos presentes en arrecifes coralinos, rocosos y profundos, como octocorales, corales negros, corales y esponjas (y sus simbiontes). Una de las preguntas de investigación centrales en nuestros proyectos es el lazo entre la plasticidad fenotípica y la especiación ecológica, así como la búsqueda de las adaptaciones correspondientes a especialización ambiental y simbiótica mediante genómica poblacional.
Adicionalmente, busca experimentar y medir los efectos del cambio global, como las elevadas temperaturas del agua y la acidificación oceánica, sobre la salud, expresión génica, crecimiento y calcificación de los octocorales.
La labor que adelanta este centro de investigación está orientada a implementar y perfeccionar metodologías que permitan el seguimiento, diagnóstico y pronóstico de diversos grupos de enfermedades metabólicas. Para ello, se desarrollan nuevos protocolos de investigación y aproximación diagnóstica, que faciliten el estudio de estas alteraciones en Colombia. Los proyectos para el futuro se orientan al fortalecimiento de la investigación en enfermedades de depósito lisosomal. Otro objetivo fundamental del centro es la formación mediante pasantías y reuniones, de profesionales relacionados con el área biomédica.
CIGEN es un laboratorio interesado en identificar las bases moleculares y poblacionales de las enfermedades genéticas humanas usando técnicas moleculares de nueva generación y análisis bioinformático. Nuestro interés principal son las enfermedades psiquiátricas (Trastorno Depresivo Mayor y Trastorno del Espectro Autista) y la búsqueda de marcadores genéticos para el diagnóstico y evaluación del riesgo en estos trastornos.
Este centro desarrolla estudios encaminados a profundizar en el conocimiento de diferentes aspectos biológicos, ecológicos y epidemiológicos de enfermedades parasitarias tropicales, haciendo especial énfasis en la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis. Por medio de análisis moleculares, el CIMPAT lleva a cabo la genotipificación de parásitos aislados de diferentes poblaciones, con el fin de realizar valoraciones eco-epidemiológicas de los diferentes ciclos de transmisión. Además, el centro realiza estudios sobre los factores de riesgo de transmisión de enfermedades tropicales en distintas regiones del país con el fin de generar nuevas estrategias de prevención y control. Además, el CIMPAT conduce investigaciones sobre arqueoparasitología y ADN fósil. Las actividades que se desarrollan en el CIMPAT están enmarcadas dentro de las estrategias y políticas desarrolladas por la organización mundial de la Salud (OMS).
La línea de Ecología de Enfermedades del CIMPAT desarrolla proyectos de investigación sobre eco-epidemiología de enfermedades parasitarias, por medio de análisis espaciales y redes complejas de interacción. Proyectos de investigación en curso buscan evaluar el impacto de la pérdida de diversidad, el cambio de uso de suelo y el cambio climático en el surgimiento y distribución de focos de transmisión de enfermedades. De manera complementaria, esta línea desarrolla investigaciones sobre la epidemiología de los accidentes causados por animales venenosos y los cambios en sus patrones de ocurrencia y distribución por efecto de cambios ambientales.
La línea de investigación en Ecología Sensorial de Insectos de Importancia Médica y Agrícola del CIMPAT, se enfoca en desarrollar investigaciones dirigidas a la implementación de mejores técnicas de captura de insectos, a la reducción del contacto insecto-hombre y a la reducción del daño causado por insectos a cultivos de importancia agrícola. Dentro de las técnicas utilizadas en nuestro grupo se encuentran las anatómicas (neuroanatomía, neurohistoquímica y backfills), fisiológicas (electroantenogramas, electroretinogramas y otras grabaciones extracelulares del sistema nervioso periférico) y comportamentales (olfactómetros de decisión doble y compensadores de locomoción).
La quimiorecepción, magnetorecepción, mecanorecepción y visión han sido algunos de los sistemas sensoriales cubierto por los proyectos desarrollados por los estudiantes de pregrado, maestría y doctorado que hacen parte del grupo.
Este centro desarrolla su investigación en Bioprospección y Microbiología Ambiental en tres líneas principales: la primera, en el conocimiento genómico, transcriptómico y proteómico de microorganismos con potencial metabólico para la biotransformación de metales y de compuestos provenientes de hidrocarburos del petróleo; la segunda línea, se concentra en la bioprospección de bacteriófagos y otros microorganismos con perspectivas de utilización en la solución de problemas relacionados con la salud; y la tercera, se enfoca en el desarrollo de biofábricas microbianas para el aprovechamiento sostenible de la biodiversidad colombiana con aplicaciones agroindustriales y para la mitigación del cambio climático.
Este grupo trabaja varios aspectos de Ecología y Fisiología vegetal, incluyendo temas en biología reproductiva en plantas, genética de poblaciones, así como estudios ecofisiológicos dirigidos a entender los efectos del cambio climático en especies vegetales de alta montaña. Actualmente trabaja un proyecto en curso en la Isla de Barro Colorado, Panamá, junto con el Instituto Smithsonian, donde se busca entender cómo se origina y se mantiene la diversidad genética en poblaciones clonales de Piper cordulatum.
Adicionalmente, esta iniciando una línea de investigación con nuevos proyectos en Colombia enfocada a entender la susceptibilidad de las especies vegetales de alta montaña, especialmente de páramo, al aumento de la temperatura como consecuencia del cambio climático; valorando tanto aspectos fisiológicos como reproductivos.
La investigación enfocada en microorganismos patógenos (hongos ó bacterias) ha tenido un incremento en las últimas decádas dada la alta mortalidad asociada a las enfermedades, infecciones y/o contaminaciones que causan. Este grupo de investigación tiene especial interés en comprender los procesos relacionados con la interacción patógeno (hongos/bacterias) – hospedero (humano/animal) a nivel molecular, celular, in vitro e in vivo. Lo anterior, con el fin de entender los procesos de patogenicidad, virulencia y resistencia, que facilitan el establecimiento de la enfermedad. El estudio de estos aspectos seran esenciales para candidatizar nuevas moléculas como alternativas terapeúticas. Además, buscamos ampliar el conocimiento acerca de nuevas especies emergentes, su epidemiología y ecología y el impacto social. Estos estudios se llevan a cabo mediante la aplicación de diferentes técnicas y herramientas, tales como: 1) identificación polifásica (caracterización fenotípica, fisiológica y molecular), 2) patrones de sensibilidad in vitro a los principales grupos antimicrobianos 3) tecnologías ómicas de nueva generación (genómica, transcriptómica, lipidómica etc), entre otros.
El grupo de investigación BIOLDES utiliza el pez cebra (Danio rerio) como modelo animal en tres líneas de investigación principalmente. La primera línea busca resolver la pregunta ¿Cómo se define el destino de una célula para que haga parte de un órgano funcional?, contribuyendo con el entendimiento de los mecanismos de especificación, morfogénesis, y organogénesis en vertebrados. Particularmente se enfoca en el desarrollo renal. Conociendo cómo se forman los órganos también ayudamos en la búsqueda de estrategias que permitan su regeneración para futuras aplicaciones terapéuticas. Por otro lado, también podemos establecer los mecanismos que producen diferencias adaptativas en la organogénesis de especies silvestres nativas de Colombia.
La segunda línea de investigación toma ventaja de la versatilidad del pez cebra para utilizarlo como apoyo al diagnóstico y diseño de tratamientos para enfermedades. Dentro de esta línea y en colaboración con el laboratorio de Neurociencias y Ritmos Circadianos y la Fundación Santa Fe de Bogotá utilizando el pez cebra para estudiar el comportamiento de células provenientes de pacientes adultos diagnosticados con Leucemia Linfoblástica Aguda. Finalmente, la tercera línea de investigación aprovecha la disponibilidad de herramientas, embriológicas, genéticas, celulares y moleculares de nuestro modelo animal y la disponibilidad de múltiples sustancias naturales, reflejo de nuestra biodiversidad, para indagar acerca de la actividad biológica de estas sustancias en pez cebra.
Este grupo realiza investigación en sistemática filogenética, filogeografía, especiación, biogeografía, ecología histórica, ecología evolutiva y genética de la conservación de aves y otros animales vertebrados de Colombia y demás países neotropicales.
Los intereses actuales de los miembros del laboratorio se centran en integrar perspectivas evolutivas y ecológicas para abordar preguntas relacionadas con: (1) los factores que determinan los patrones de distribución y los rasgos ecológicos de las especies, (2) la historia biogeográfica de grupos de especies y las áreas que habitan, (3) los límites entre especies y el papel de la diferenciación ecológica y el aislamiento geográfico en el proceso de especiación, y (4) la importancia de procesos ecológicos que tienen lugar en la actualidad para explicar patrones biogeográficos y de diferenciación de especies y ensamblajes ecológicos.
Este centro se basa en el desarrollo de investigaciones sobre el origen y mantenimiento de la biodiversidad en un contexto sistemático evolutivo. Con base a estudios florísticos y faunísticos, y de ecología de plantas y animales y sus interacciones; principalmente en la región Neotropical (pero sin limitarse a ella), se busca reconocer sistemas biológicos adecuados para el estudio de evolución de la biota. Por otra parte, se pretende establecer patrones de parentesco de organismos a distintos niveles taxonómicos, enmarcados dentro de la sistemática filogenética y la elucidación de procesos evolutivos a partir de los patrones filogenéticos hipotetizados; así como el aporte de las distintas disciplinas de la biología al estudio de la historia y las causas de la evolución. Otro objetivos es la aplicación de estudios sistemáticos de la biota en biogeografía histórica, biología de la conservación y estudios de la biodiversidad en general.
El Centro constituye una unidad de apoyo a la docencia y la investigación tanto en Ciencias Biológicas como en Biomedicina y es una unidad pionera en la investigación en bioinformática, en la Universidad de los Andes. Empleando la biología molecular, la inmunología, la virología, la bioinformática, el diagnóstico clínico y epidemiológico, solos o de manera conjunta, el centro desarrolla proyectos que contribuyen:
La inmunogenética, la aplicación de sistemas informáticos a la comprensión de los fenómenos biológicos; con énfasis en los procesos relacionados con visualización molecular, la biodiversidad microbiana y la biodiversidad humana enfocadas desde el punto de vista molecular, junto al inmunodiagnóstico y el diagnóstico clínico-epidemiológico son parte de los temas centrales estudiados en el Laboratorio. Así mismo, la detección de polimorfismos genéticos (tales como polimorfismos de citoquinas o del HLA), por ejemplo asociados a una mayor susceptibilidad a patógenos y estudios enfocados a establecer las interacciones hospedero-patógeno a nivel celular y molecular, constituyen otras de las aproximaciones metodológicas abordadas por los investigadores de este Centro de Investigación.
Este centro lidera investigaciones sobre primatología en Colombia, estudiando los principales aspectos ecológicos que afectan a los primates tanto en su ambiente natural como en bosques fragmentados. También recoge información importante relacionada con inventarios de fauna y flora, ecología y comportamiento. Uno de los objetivos generales del CIEM es desarrollar proyectos en diferentes áreas del conocimiento y en educación ambiental. Las principales actividades a realizar se encuentran englobadas en cinco áreas principales: (1) estudios sobre las relaciones entre comportamiento animal y condiciones ecológicas, (2) inventarios de fauna y flora de los grupos de organismos menos conocidos, (3) estudios acerca de los factores que determinan la abundancia y diversidad de las especies, (4) información sobre los patrones de regeneración del bosque, que permitan desarrollar planes de conservación para el futuro y (5) estudios de historia natural de especies en peligro de extinción.
Este grupo desarrolla proyectos de investigación en genética de la conservación de especies en vertebrados acuáticos de Colombia. Se utilizan herramientas moleculares (extracción de ADN, amplificación de PCR, secuenciación de ADN, amplificación de microsatélites), para evaluar la diversidad genética, los procesos demográficos, la clarificación taxonómica y la sistemática de los vertebrados acuáticos, incluyendo los mamíferos (manatíes, ballenas, delfines de río y marinos y nutrias), peces (tiburones, caballitos de mar, peces ornamentales) y tortugas (marinas y continentales). Esto con el fin de complementar y diseñar planes de manejo y conservación de estas especies, teniendo en cuenta el componente genético. Estos proyectos se desarrollan en colaboración con diversas ONG nacionales, que dan apoyo logístico, financiero y de colecta de muestras.
El laboratorio está interesado en elucidar los mecanismos moleculares que utilizan las bacterias patógenas y benéficas para la colonización vegetal. Por medio de técnicas de genética clásica, biología molecular, bioquímica y genómica queremos identificar los genes bacterianos cruciales para atacar una planta o para producir un efecto benéfico en los cultivos. Los fitobiomas son sistemas complejos en donde las plantas interactúan con microorganismos benéficos, neutrales o patógenos. En LIMMA estudian la interacción molecular entre bacterias patógenas y sus respectivas plantas hospederas, utilizando genómica y transcriptómica para identificar proteínas candidatas de patogenicidad en la bacteria y posibles blancos de las mismas en la planta. Estos estudios ómicos son seguidos por estrategias de validación por genética reversa, estudios en bioquímica de proteínas y estudios de biología celular para elucidar los modos de acción de estos factores de patogenicidad. Hemos estudiado para esto el patosistema Xanthomonas-yuca. Por otro lado, en el LIMMA se encuentran interesados en los contrastes de estas interacciones detrimentales para las plantas con respecto a aquellas en que la planta se beneficia, estudiando microbiomas de la rizósfera de plantas y la acción molecular de microorganismos benéficos y patógenos sobre estos microbiomas y sobre el estado de defensa de la planta.
En el Instituto de Investigaciones Biomédicas se realiza investigación traslacional con objeto de mejorar la calidad de vida, del entorno medioambiental y el desarrollo agroindustrial a través del uso de tecnologías de punta. El proyecto ChocoGen (www.chocogen.com) es un ejemplo notable de nuestras aproximaciones, en el que a través de la genómica hemos logrado realizar aportes importantes a la comprensión de la ancestría de poblaciones colombianas y su impacto en los perfiles poblacionales salud/enfermedad. Estos aportes son fundamentales tanto para la generación de datos genómicos y de ancestría de poblaciones con altos niveles de mestizaje, sino para generar bases sólidas para el correcto ejercicio de la medicina personalizada y la salud pública de precisión. En la actualidad no encontramos en un proceso de transformación interno, en el que ChocoGen se convertirá en un consorcio denominado 'The Colombian Genome Diversity Project', en el que uno de los objetivos iniciales será la implementación de proyectos dirigidos a comprender el impacto de la genómica y la ancestría sobre diversas enfermedades cardiometabólicas.
Este centro estudia la taxonomía y biología de invertebrados dulceacuícolas, con énfasis en los insectos con el fin de contribuir al conocimiento de la biodiversidad y distribución geográfica de estas especies en Colombia. Recientemente, las investigaciones se han apoyado en análisis moleculares y filogenia, con el fin de fortalecer los estudios que permitan establecer relaciones entre la historia evolutiva de las especies analizadas y su distribución. Otras propuestas de investigación están enmarcadas en la limnología, y buscan evidenciar las interacciones de las comunidades en estudio con su entorno: ríos, lagunas y embalses. Igualmente, se busca establecer el potencial que tienen estos organismos como indicadores del estado de los ecosistemas en razón con su dinámica natural y de los efectos de los impactos ambientales y calidad de las aguas.
Este centro cuenta con tres líneas principales de investigación: genética de poblaciones, epidemiología molecular y genética toxicológica. Ellas están encaminadas a establecer el grado de biodiversidad genética, tanto en animales como en humanos, y su respectiva susceptibilidad a enfermedades complejas como el cáncer y enfermedades degenerativas como la esclerosis múltiple. Asimismo, empleando técnicas tradicionales de marcadores moleculares, celulares, bioquímicos y de susceptibilidad, se pretende identificar eventos iniciales en la historia natural de las enfermedades clínicas complejas, como consecuencia de una exposición determinada. También se busca detectar polimorfismo en genes involucrados en el metabolismo de xenobióticos y en la reparación del ADN, con el fin de identificar biomarcadores de susceptibilidad.
Los trabajos de investigación de este centro están relacionados con estudios de genética en poblaciones humanas, citogenética, y genética toxicológica y ambiental. Igualmente, se trabaja en la búsqueda de sustancias con potencial para el desarrollo de nuevos fármacos.
En el grupo de investigación MICROBIO (Microbiomas, Microbiología Aplicada y Bioenergía) se centra principalmente en el estudio de comunidades naturales o consorcios microbianos capaces de degradar biomasa vegetal (lignocelulosa). El objetivo principal es comprender a profundidad la ecología, las dinámicas e interacciones microbianas en estos sistemas. Utilizan herramientas meta-ómicas (ej. metagenómica y metaproteómica) para analizar el potencial metabólico y develar los mecanismos enzimáticos claves para la degradación del material vegetal.
Este grupo busca reconstruir la historia de los ambientes del pasado, a través del estudio de polen fósil en sedimentos marinos y continentales del Neotrópico, con especial énfasis en los cambios de la vegetación ocurridos durante el Cuaternario. Las herramientas que utiliza son el análisis de palinomorfos terrestres (polen y esporas) y marinos (dinoflagelados). Los registros palinológicos en sedimentos marinos neotropicales son aún muy escasos y sumamente requeridos como contrapartes de la vasta evidencia palinológica continental.