Profesor de Carrera Asociado “C”de T.C.

Ubicación: Laboratorio 104 Conjunto E , Facultad de Química. UNAM.
Teléfono Oficina: (55)5622 5279
Correo institucional: joped@quimica.unam.mx  
Correo alterno: joseantoniopedrozag@gmail.com
Sistema Nacional de Investigadores: SNI Nivel 1

Presentación del Grupo de Investigación (JAPG)

Formación Académica

Especialidad: Biología Molecular en Plantas
Licenciatura: Químico Farmacéutico Biólogo. Facultad de Química, UNAM
Maestría: Ciencias Bioquímicas. Facultad de Química, UNAM
Doctorado: Biología Molecular de Plantas. Université Paris-Saclay (Université Paris Sud XI), París, Francia.
Post-Doctorado: Instituto de Biotecnología UNAM en el laboratorio del Dr. Joseph Dubrovsky. (2021-2022). Flemish Institute for Biotechnology (VIB-UGent Center for Plant Systems Biology), Ghent University, Bélgica. En el laboratorio del Dr. Lieven De Veylder (2018-2020). Instituto de Ecología, UNAM en el laboratorio de la de la Dra. Elena Alvarez-Buylla (2017).

Desarrollo Profesional

No. de alumnos graduados en Licenciatura: 2
No. de alumnos graduados en Posgrado: 1

Líneas de Investigación

Uno de los principales retos en la actualidad es la pérdida de productividad en plantas de interés agronómico debido al cambio climático. Las plantas están expuestas continuamente a condiciones adversas presentes en su medio ambiente,  las cuales pueden inducir daño sobre el DNA, mermando la estabilidad de su genoma lo que podría afectar el crecimiento y su supervivencia.

Por su estilo de vida inmóvil las plantas se exponen a agentes que generan daño directamente como altas dosis de radiación UV y elevadas concentraciones de metales pesados en suelos contaminados. Sin embargo, otros tipos de estrés ambiental como frío, altas temperaturas, sequía y alta salinidad provocan acumulación directa de especies reactivas de oxígeno (ROS), las cuales pueden reaccionar con el DNA provocando alteraciones químicas sobre este.

Para hacer frente a lesiones severas en el DNA, redes celulares altamente coordinadas son activadas las cuales son colectivamente denominadas respuesta al daño del DNA (DNA Damage Response, DDR), la activación de estos mecanismos es esencial para evitar acumulación de mutaciones.

A diferencia de otros eucariotas estos mecanismos moleculares son pocos comprendidos en plantas, las líneas de investigación del laboratorio están enfocadas en mejorar nuestra comprensión acerca de los mecanismos que contribuyen a salvaguardar la integridad del DNA en núcleo, cloroplastos y mitocondrias. Se espera que el conocimiento básico generado se utilicé para desarrollar novedosas estrategias biotecnológicas para mejorar la respuesta a estrés ambiental tanto en la planta modelo Arabidopsis thaliana como en tomate (Solanum lycopersicum). Por lo tanto, los ejes de investigación del laboratorio son:

  1. Estudio de las vías de señalización de la respuesta a daño al DNA para mantener la integridad del DNA en núcleo, cloroplastos y mitocondria.
  2. Caracterización de novedosos actores involucrados en mecanismos de reparación del daño al DNA de cloroplasto y mitocondria. A nivel bioquímico (in vitro) y usando plantas modificadas genéticamente (in vivo).
  3. Estudio del mantenimiento del nicho de células troncales en plantas en respuesta a daño al DNA.
  4. Diseño y Bioingeniería de estrategias biotecnológicas para el mejoramiento de la resiliencia de plantas en respuesta a diferentes tipos de estrés ambiental.

Metodologías

Técnicas avanzadas de Biología Molecular y Biología Sintética

• Extracción de ácidos nucleicos (DNA/RNA)
• Ingeniería Genética en bacterias y plantas
• Edición genómica por CRISPR/Cas9
• Clonación Molecular
• Cruzas genéticas
• Transformación genética en modelos vegetales
• Bioquímica de proteínas
• Bioingeniería de proteínas
• Microscopía ( campo claro, confocal, fluorescencia)
• Técnicas de inmunohistoquímica
• Co-IP
• PCR punto final y qPCR

Premios y Distinciones:

  • Mención Honorífica en la obtención del grado de licenciatura. Facultad de QuímicaMención Honorífica en la obtención del grado de maestría en Ciencias Bioquímicas. Facultad de Química UNAM
  • Seal of excellence by the European Commission to the project proposal en el marco de “Horizon 2020’s Marie Skłodowska-Curie actions call H2020.
  • Beca postdoctoral por el Instituto Flamenco de Biotecnología (Vlaams Instituut voor Biotechnologie, VIB. Ghent University, Belgium)

Publicaciones:

18. Nisa M., Eekhout T., Bergis C., Pedroza-Garcia J. A., et al. (2023) Distinctive and complementary roles of E2F transcription factors during plant replication stress responses. Molecular Plant, 16:1269-1282 FI: 27.5

17. García-Gómez M.L., Reyes-Hernández B. J., Sahoo D. P., Napsucialy-Mendivil S., Quintana-Armas A. X., Pedroza-García J.A., et al (2022) A mutation in THREONINE SYNTHASE 1 uncouples proliferation and transition domains of the root apical meristem: experimental evidence and in silico proposed mechanism. Development, 149: dev200899. FI: 6.86

16. Pedroza-García, J. A., Xiang, Y., De Veylder, L. (2022) Cell cycle checkpoint control in response to DNA damage by environmental stresses. The Plant Journal, 109 (3): 490-507 FI: 7.091

15. Guzman-Chavez, F., Arce, A., Adhikari, A., Vadhin, S., Pedroza-Garcia, J. A., Gandini, C., Ajioka, J. W., Molloy, J., Sanchez-Nieto, S., Varner, J. D., Federici, F., Haseloff, J. (2022) Constructing cell-free expression systems for low-cost access. ACS Synthetic Biology, 11 (3), 1114-1128. IF 5.11

14. Pedroza-Garcia, J. A., Eekhout, T., Achon, I. et al (2021) Maize ATR Safeguards Genome Stability During Kernel Development to Prevent Early Endosperm Endocycle Onset and Cell Death. The Plant Cell, 33 (8): 2662-2684. FI: 12.085

13. Nisa, M., Bergis, C., Pedroza-Garcia, J.A., et al. (2021) The plant DNA polymerase theta is essential for the repair of replication-associated DNA damage. The Plant Journal, 106 (5):1197-1207. FI: 7.091

12. Eekhout, T., Dvorackovac, M., Pedroza-Garcia, J. A., et al. (2021). G2/M-checkpoint activation in fas1 rescues an aberrant S-phase checkpoint but causes genome instability. Plant Physiology, 186 (4): 1893-1907. FI: 8.005

11. Goldoy, C., Pedroza-García, J.A., Breakfield, et al (2021) The GRAS-type SCL28 transcription factor controls the mitotic cell cycle and division plane orientation. PNAS, 118 (6) e2005256118. FI: 12.779

10. García-Mendel, P. L., Peralta-Castro, A., Baruch-Torres, N., Fuentes-Pascasio, A., Pedroza-García, J. A., Cruz-Ramírez, A., Brieba, L. G. (2021) Arabidopsis thaliana PrimPol is a primase and lesion bypass DNA polymerase with the biochemical characteristics to cope with DNA damage in the nucleus, mitochondria, and chloroplast. Scientific

Capítulo de libro

Pedroza-García, J. A., Domenichini, S., Raynaud C. (2016). Plant Cell Cycle Transitions. Moleular Cell Biology of the Growth and Differentiation of Plant Cells, pp 3-21. CRC Press.

Reports, 11: 20582. IF 4.38

9. Eekhout, T., Pedroza-Garcia, J. A., Kalhorzadeh, P., De Jaeger, G., De Veylder, L. (2021) A Mutation in DNA Polymerase α Rescues WEE1KOSensitivity to HU.  International Journal of Molecular Sciences, 22 (17): 9409. IF 5.92

8. Willems, A., Heyman, J., Eekhout, T., Achon, I., Pedroza-Garcia, J. A., et al (2020). CYCA3;4 Is a Post-Prophase Target of the APC/CCCS52A2E3-Ligase Controlling Formative Cell Divisions in Arabidopsis. The Plant Cell, 32 (9): 2979-2996. FI: 11.28

7. Pedroza-Garcia, J.A*., Nájera-Martínez, M*., Suzuri-Hernández, L. J., Mazubert, C., Drouin-Wahbi, J., Vázquez-Ramos, J., Raynaud. C., Plasencia, J. (2020). Maize Thymidine Kinase Activity Is Present throughout Plant Development and Its Heterologous Expression Confers Tolerance to an Organellar DNA-Damaging Agent. Plants, 9(8); 930. IF2020 3.93.

6. Pedroza-García, J. A*., De Veylder, L., Raynaud, C. (2019). Plant DNA Polymerases. International Journal of Molecular Sciences, 20, 4814. FI: 4.56

*corresponding author

5. Pedroza-García, J. A., Nájera-Martínez M., Mazubert C., et al. (2019). Role of pyrimidine salvage pathway in the maintenance of the organellar and nuclear genome integrity. The Plant Journal, 97 (3): 430-446. FI: 6.1

6. Pedroza-Garcia, J.A., Mazubert, C., Del Olmo, I., et al. (2017). Function of the plant DNA Polymerase epsilon in replicative stress sensing, a genetic analysis. Plant Physiology, 173 (3): 1735-1749. FI: 6.3

7. Pedroza-Garcia, J. A., Domenichini, S., Bergounioux, C., Benhamed, M., Raynaud C. (2016). Chloroplasts around the plant cell cycle. Current Opinion in Plant Biology, 34:107-113. FI: 7.36

8. Pedroza-García, J. A., Domenichini, S., Mazubert, C., et al (2016). Role of the Polymerase e sub-unit DPB2 in DNA replication, cell cycle regulation and DNA damage response in Arabidopsis. Nucleic Acids Research, 44 (15): 7251-7266. FI: 10.16

9. Pedroza-García, J. A., Nájera-Martínez, M., Sánchez, M de la P., Plasencia, J. (2015). Arabidopsis thaliana thymidine kinase 1ais ubiquitously expressed during development and contributes to confer tolerance to genotoxic stress. Plant Molecular Biology, 87(3):303-315.  FI: 4.25

Proyectos:

  • 2024-2026- Ciencia Básica y de Frontera 2023-2024. Proyecto financiado por CONAHCyT (CBF2023-2024-1274). Estrategias para el mejoramiento de la respuesta a estrés ambiental en plantas a través del estudio de mecanismos moleculares que participan en mantener la integridad genómica. Función: Responsable
  • 2023-2024, Proyecto financiado por DGAPA-PAPIIT, UNAM (IA203523). Estudio de las vías de señalización que mantienen la integridad del ADN organelar y su impacto en el desarrollo de las plantas. Función: Responsable.
  • 2023, Apoyo financiero del programa DGAPA-PAPIME (P202023), UNAM para el proyecto “Introducción a la enseñanza de la Biología Sintética a nivel teórico y experimental en asignaturas impartidas en la Facultad de Química” Periodo: 2023. Función: Responsable.

Colaboraciones:

  • Dra. Cecile Raynaud, IPS2, Université Paris-Saclay
  • Dr. Joseph Dubrovsky,  Instituto de Biotecnología, UNAM
  • Dr. Luis Brieba de Castro, LANGEBIO CINVESTAV
  • Dr. Fernando Guzmán Chávez, CONAHCyT-Instituto de Investigaciones Biomédicas UNAM
  • Dra. Brenda Román Ponce,  Universidad Politécnica del Estado de Morelos (Upermor)

Membresía en sociedades científicas

  • Socio numerario de la Asociación Mexicana de Bioquímica (desde 2018)
  • Full member of Sigma Xi, The Scientific Research Honor Society (USA) (desde octubre 2023)

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