El poliuretano (PU) es un polímero que fue desarrollado por el Dr. Otto Bayer, como sustituto del caucho y fue a partir de 1952 cuando estuvo comercialmente disponible, es decir tiene 60 años de existir en el planeta. La industria del PU ha tenido un gran desarrollo produciendo materiales que tienen usos muy variados en la sociedad humana actual. Por ejemplo, el PU es utilizado en implantes, recubrimientos, soportes, espumas y en algunos casos ha venido a sustituir materiales naturales como la madera o algunos metales. El amplio uso del PU ha traído como consecuencia el problema de su deshecho después de haberlo utilizado, ya que no se destruye con facilidad, por lo que se ha considerado como un material no-biodegradable. Recientemente se ha demostrado que cierto tipo de PU puede ser degradado por micoorganismos. En nuestro laboratorio estamos realizando estudios con el objetivo de aislar, identificar y caracterizar bacterias capaces de utilizar al PU como fuente de carbono, identificar las actividades enzimáticas que participan en la vía de degradación y los genes que las codifican. Así, hemos aislado e identificado tres cepas del género Alycicliphilus sp. capaces de crecer en un medio mínimo que solo tiene sales y un barniz de PU.

Actualmente nos encontramos estudiando las esterasas extracelulares y de membrana de este organismo con el objeto de identificar la(s) enzima(s) responsable(s) de atacar al polímero y caracterizar sus propiedades bioquímicas y cinéticas. Adicionalmente, con el objetivo de identificar otras proteínas involucradas en la vía de degradación del polímero, hemos identificado por mutagénesis por transposición, algunos genes que podrían estar involucrados en la capacidad de Alicycliphilus BQ1 de crecer en PU. Entre estos se encuentran genes codificando una transglicosilasa lítica, una proteína de unión al substrato de un transportador ABC, una glioxalasa y el gen de una proteína hipotética localizado muy cerca del gen de la glioxalasa. Por otro lado, hemos iniciado el proyecto de secuenciación del genoma de Alicycliphilus BQ1, lo cual nos ayudará a logar los objetivos planteados.

Regulación post-transcripcional en cloroplastos. Papel de las proteínas de unión a RNA en el procesamiento del extremo 3’ no traducible de mRNAs codificados en el genoma del plástido.

Los plastidios son organelos presentes en algas y plantas que, al diferenciarse, pueden dar origen a cloroplastos, cromoplastos, etioplastos y amiloplastos. Los plastidios contienen su propio material genético y la maquinaria proteica necesaria para su transcripción, traducción y replicación. Dependiendo de su estadio de diferenciación, en ellos se llevan a cabo importantes procesos bioquímicos tales como, síntesis de aminoácidos, isoprenoides, pigmentos, hormonas vegetales y la fotosíntesis, proceso que sostiene toda la vida en la tierra. La mayoría de los genes plastídicos están organizados en unidades de trascripción policistrónica semejantes a operones bacterianos.

La terminación de la transcripción es un proceso relativamente ineficiente que produce mRNAs con nucleótidos extra en el extremo 3’. El procesamiento del extremo 3’ no traducible (3’-UTR) para generar el extremo maduro ocurre en una reacción de dos pasos que involucra un corte endonucleolítico abajo del extremo 3’ maduro, seguido por una degradación exonucleolítica 3’-5’ hasta llegar a una estructura tallo-asa, la cual actúa como señal de procesamiento y estabilización de los mRNAs. Sin embargo, la estabilidad de los mRNAs no depende únicamente de esta estructura secundaria, sino que proteínas que unen RNA (RNA binding proteins, RNPs) están involucrados. Algunas RNPs cloroplásticas forman parte de un complejo de alto peso molecular de aproximadamente 500 kDa, involucrado en el procesamiento y degradación del RNA. En este complejo se han identificado varias pequeñas RNPs entre las que se encuentra la 28RNP y la 24RNP. La 28RNP es esencial para el correcto procesamiento de los extremos 3’UTR. Sin embargo, no se conoce la función de la 24RNP.

En nuestro laboratorio hemos estudiado el papel que la fosforilación tiene sobre la capacidad de unión de la 24RNP en los extremos 3’-UTRs de mensajeros cloroplásticos, encontrando que la proteína fosforilada aumenta su unión al RNA (Loza-Tavera et al., 2006. Biochimie 88(9):1217-1228). Además también hemos caracterizado la función de esta proteína encontrando que presenta una actividad redundante con la 28RNP y que el estado de fosforilación de estas dos proteínas determina la actividad in vitro de un extracto de procesamiento de RNA: procesando el 3’-UTR, estabilizándolo o, en ausencia, degradándolo Vargas-Suárez et al., 2011, sometido).

Actualmente estamos interesados en determinar las interacciones entre la 24RNP y otras proteínas de unión a RNA, así como determinar a qué 3’-UTRs cloroplásticos se unen.

• Sánchez-de-Jiménez, E., H. Loza-Tavera, y E. Martínez-Barajas. 1995. Expresión genética de la Rubisco en maíz: regulación durante el desarrollo. Cuadernos de Posgrado. Facultad de Química, UNAM.
• Loza-Tavera, H., E. Martínez-Barajas, and E. Sánchez-de-Jiménez. 1990. Regulation of Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase expression in second leaves of maize seedlings from low and high yield populations. Plant Physiology 93:541-548.
• Loza-Tavera, H., E. Sánchez de Jiménez, and M.L. Ortega. 1986. Estudio de la RuBPCarboxilasa en dos poblaciones de maíz de alto y bajo rendimiento. Agrociencia 63:139-150.
• Loza-Tavera, H., M. Vargas-Suárez, E. Díaz-Mireles, M.E. Torres-Márquez, L.E. González de la Vara, R. Moreno-Sánchez, and W. Gruissem. 2006. Phosphorylation of the spinach chloroplast 24kDa RNA-binding protein (24RNP) increases its binding to petD and psbA 3’ untranslated regions. Biochimie 88(9):1217-1228.
• Shanker, A.K., C. Cervantes, H. Loza-Tavera, and S. Avudainayagam. 2005. Chromium toxicity in plants. Environment International. 31:739-753.
• Avilés, C., H. Loza-Tavera, N. Terry, and R. Moreno-Sánchez. 2003. Mercury pretreatment selects an enhanced cadmium-accumulating phenotype in Euglena gracilis. Archives Microbiol. 180(1):1-10.

• Mendoza-Cózatl, D., S. Devars, H. Loza-Tavera, and R. Moreno-Sánchez. 2002. Cadmium accumulation in the chloroplast of Euglena gracilis. Physiologia Plantarum 115:276-283.
• Bravo, C., M. Vargas-Suárez, S. Rodríguez-Enríquez, H. Loza-Tavera, and R. Moreno-Sánchez. 2001. Metabolic changes induced by cold stress in rat liver mitochondria. Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 33(4):289-301.
• Loza-Tavera, H. 1999. Monoterpenes in essential oils: biosynthesis and properties. In: Chemicals via Higher Plant Bioengineering. Eds. F. Shahidi, P. Kolodziejczyk, J. Whitaker, A. Lopez Munguía and G. Fuller. Plenum Press. Pp. 49-62. ISBN 0-306-46117-X.
• Loza-Tavera, H. y R. Muñoz Clares. 1995. Fosfoenolpiruvato carboxilasa de plantas: regulación y expresión genética. Cuadernos de Posgrado. Facultad de Química, UNAM.
• Martínez-Barajas, E., C. Villanueva-Verduzco, J. Molina-Galán, H. Loza-Tavera, and E. Sánchez-de-Jiménez. 1992. Relation of RUBISCO to maize grain yield improvement. Effect of water restriction. Crop Science 32:718-722.
•  Loza-Tavera, H., B. Serrano, J.D. Molina, M.L. Ortega, and E. Sánchez-de- Jiménez. 1987. CO2 fixation enzymes in maize (Zea mays L.) and grain yield. Canadian Journal of Botany. 65:607-610.

• Purificación de cloroplastos intactos empleando gradientes de densidad en Percoll.
• Preparación de extractos proteicos de cloroplasto, con capacidad de procesar RNA in vitro
• Transcripción de RNA in vitro
• Procesamiento de extremos 3’ no traducibles de mRNAs cloroplasticos in vitro
  Entrecruzamiento por luz ultravioleta de RNA-proteínas
• PCR, RT-PCR
• Clonación de genes
• Expresión de proteínas recombinantes en E. coli y su purificación
  Producción de plantas transgénicas de Arabidopsis para investigación

• Mediciones de algunas actividades enzimáticas
• Hibridaciones de tipo Northern
• Separación de ácidos nucléicos por geles de agarosa
• Preparación de extractos proteicos de cloroplasto, con capacidad de procesar RNA in vitro
• Procesamiento de extremos 3’ no traducibles de mRNAs cloroplasticos in vitro
• PCR, RT-PCR
• Expresión de proteínas recombinantes en E. coli y su purificación
• Mediciones de algunas actividades enzimáticas
• SDS-PAGE
• Producción de anticuerpos policlonales

Servicio Social
Javier Flores Estrada
Enrique Hernández Hernández
Alfredo Ayala Ochoa
Leonel Montoya García
Claudia Hernández Flores
Nora Sánchez Macías
Sandra Robles Hernández
Andrea Hernández Navarro
Alejandra Barrios Pérez
Omar Zamora Sánchez
Abraham García Salazar
Miguel Shingú Vasquez
Viridiana Olin Sandoval
Denia Coloapa Soto
Luisa Sandoval Vega
Alejandro Oceguera Cervantes
Mayra Lara Pérez
Miryam Villalpando Muñoz
Claudia Castillo Mercado
Claudia Solís González

Licenciatura
Javier Flores Estrada
Enrique Hernández Hernández
Alfredo Ayala Ochoa
Leonel Montoya García
Sandra Robles Hernández
Andrea Hernández Navarro
Alejandra Barrios Pérez
Omar Zamora Sánchez
Miguel Shingú Vasquez
Alejandro Oceguera Cervantes
Viridiana Olin Sandoval
Denia Coloapa Soto
Mayra Lara Pérez
Claudia Julieta Solís González
Claudia Castillo Mercado

Posgrado
Gabriela Toledo Ortiz
Edith Días Mireles
Catalina Arenas Huertero
Andrea Hernández Navarro
César Rodríguez López
Agustín Carrillo García
Alina Castro Sánchez
Alejandro Oceguera Cervantes