Dra. Herminia Loza


Email: hlozat@servidor.unam.mx
Teléfono:  56225280
Ubicación:
Lab. 105. Edificio E Facultad de Química

Lic: Biología UANL
Maestría: Genética
Colegio de Postgraduados
Doctorado: Ciencias Químicas Bioquímica UNAM
Postdoctorado: Universidad de California Berkley. SNI: Nivel 1

Biodegradación de plásticos. Caracterización de las enzimas y los genes involucrados en la capacidad de Alicycliphilus sp. BQ1 de utilizar poliuretano como fuente de carbono.

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.

 
Por diferentes técnicas, como espectroscopia de infrarrojo, resonancia magnética nuclear, microscopía electrónica y ensayos enzimáticos, tenemos evidencias de que la actividad poliuretanolítica de esta bacteria es de tipo esterasa (Oceguera et al., 2007. App. Environ. Microbiol. 73(19):6214-6223).

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.

Publicaciones

De Lorenzo, V.; H. Loza-Tavera. 2011. Microbial bioremediation of chemical pollutants: How bacteria cope with multi-stress environmental scenarios. In: Bacterial Stress Responses. Second Edition. Edited by: Gisela Storz and Regine Hengge. Pp. 481-492.
Islas-Flores, T.; Guillén, G.; Islas-Flores, I.; San Román-Roque, C.; Sánchez, F.; Loza-Tavera, H.; Bearer, E.L.; Villanueva, M.A. 2009. Germination behavior, biochemical features and sequence analysis of the RACK1/arcA homologue from Phaseolus vulgaris. Physiologia Plantarum. 137(3):264-280.
 Oceguera-Cervantes, A., A. Carrillo-García, N. López, S. Bolaños-Nuñez, M.J. Cruz-Gómez, C. Wacher, H. Loza-Tavera. 2007. Characterization of the polyurethanolytic activity of two Alicycliphilus sp. strains able to degrade polyurethane and N-methylpyrrolidone. Applied and Environmental Microbiology. 73(19):6214-6223.
Zavaleta-Mancera, H. A., H. López-Delgado, H. Loza-Tavera, M. Mora-Herrera, C. Trevilla-García, M. Vargas-Suárez and H. Ougham. 2007. Cytokinin promotes catalase and ascorbate peroxidase activities and preserves the chloroplast integrity during dark-senescence. Journal of Plant Physiology 164:1572-1582.
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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.
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Ayala-Ochoa, A., H. Loza-Tavera, and Sánchez-de-Jiménez, E. 1998. A cDNA from maize (Zea mays L) encoding ribulose-1,5-Bisphosphate carboxylase/oxygenase activase (Accesion No. AF084478). The Electronic Plant Gene Register from Plant Physiology. PGR98-207. 118:1535.
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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.
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., 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., 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.
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.

Metodologías

En nuestro laboratorio utilizamos diversas técnicas de investigación dependiente de los proyectos que se estudian.

Algunas de estas técnicas son:

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
 
SDS-PAGE
Separación de ácidos nucléicos por geles de agarosa
 
Producción de anticuerpos policlonales

 Grupo

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