Evolución Molecular

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Nuestro interés general es entender los procesos moleculares que han llevado a la gran complejidad y diversidad de los seres vivos. El primer aspecto en el que estamos interesados es la evolución de la regulación génica. Nuestro objetivo es entender cómo los cambios en el momento y en las condiciones en las que se expresa un gen pueden llevar a la generación de nuevas características a través del tiempo. Nuestros estudios son principalmente a nivel genómico ya que creemos que estudiar fenómenos biológicos en su totalidad generará conocimientos que reflejarán de mejor manera los sistemas naturales. Como organismo modelo utilizamos las levaduras ascomicetas, ya que estas abarcan un amplio rango evolutivo, muestran diferencias fenotípicas graduales, y los recursos moleculares y genómicos para su estudio son extensos. Lo anterior nos lleva al segundo interés del grupo, entender cómo evolucionan las poblaciones silvestres de levaduras ascomicetas. A pesar de ser excelentes organismos modelo y tener una estrecha relación con el humano, es poco lo que se sabe sobre la historia natural de las levaduras ascomicetas, especialmente en México. Utilizando técnicas de genómica microbiana, queremos entender la diversidad, distribución y dinámica de estos microorganismos en sus nichos naturales. Nuestro trabajo nos llevará a entender los procesos básicos por los que los organismos cambian a través del tiempo y también nos permitirá diseñar mejores estrategias para su conservación.

Evolución de las poblaciones silvestres de levaduras en México.

Las levaduras ascomicetas, además de ser excelentes organismos modelo para el estudio de la biología molecular y evolutiva, tienen una estrecha relación con el humano. Por un lado, han sido utilizadas desde hace miles de años para la elaboración de alimentos (como pan y bebidas fermentadas) y actualmente son esenciales en procesos biotecnológicos para la síntesis de substancias de interés comercial. Por el otro lado, varias especies de levaduras ascomicetas son patógenos comunes de humanos y patógenos de plantas de relevancia agrícola como el algodón o los cítricos. A pesar de su importancia, es poco lo que se sabe sobre la historia natural de estos organismos. Utilizando técnicas de genómica microbiana como la secuenciación de genomas y metagenomas, queremos entender la diversidad, distribución y dinámica de estos organismos en sus nichos naturales. Por ejemplo, estamos interesados en analizar la diversidad de especies de levadura en la producción tradicional de destilados de agave ya que la fermentación en este proceso es llevada a cabo por levaduras silvestres que no son inoculadas por los productores.

Evolución de la Regulación Génica

El potencial evolutivo de los cambios en las redes transcripcionales ha sido reconocido desde el descubrimiento de la regulación génica per se: los cambios en el momento y en las condiciones en las que se expresa un gen pueden llevar a la generación de nuevos fenotipos a través del tiempo. En la actualidad, la importancia de las modificaciones en las redes transcripcionales ha sido documentada en la evolución de una gran variedad de fenotipos, desde la pigmentación de las alas en moscas de la fruta hasta la forma de las hojas en plantas. Nuestro interés es entender cómo evolucionan las redes transcripcionales con especial énfasis en dos aspectos: comprender los pasos intermedios que han llevado a la gran diversidad de arquitecturas transcripcionales y entender si estos cambios tienen algún valor adaptativo. Los estudios evolutivos de redes transcripcionales que se han realizado hasta la actualidad han comparado especies distantes, por lo que no cuentan con la resolución para estudiar los pequeños cambios que han formado las diferentes arquitecturas observadas en las redes transcripcionales. Así mismo, son pocos los casos en los que se ha podido establecer si estos cambios confieren alguna ventaja adaptativa. Por lo tanto, no se sabe si la evolución de las redes transcripcionales se da por selección natural o más bien es resultado de deriva génica. Una de las redes transcripcionales que estudiamos es la que controla la formación de biopelículas en hongos del género Candida. Estas especies son miembros comensales comunes del microbioma humano, pero también son importantes patógenos oportunistas. La formación de biopelículas es esencial para que estos hongos colonicen diferentes nichos del cuerpo humano y la red transcripcional que regula este fenotipo, a pesar de ser muy compleja, parece haber surgido recientemente en términos evolutivos. La corta distancia evolutiva entre las especies de Candida que estudiamos y la importancia ecológica de la formación de biopelículas para estos organismos nos permitirá dilucidar los pasos intermedios que han llevado a la formación de esta red transcripcional así como su valor adaptativo.

EugenioMancera2021

Eugenio Mancera
Investigador Principal

SusanaRuiz

Susana Ruiz
Auxiliar de Investigación

PersonaGris

Abraham Avelar Rivas
Investigador Posdoctoral

PersonaGris

Martín Moreno Hernández
Estudiante de Doctorado

Porfirio Alberto Gallegos Casillas

Porfirio Alberto Gallegos Casillas
Estudiante de Doctorado

TeresaMeza

Teresa Meza
Estudiante de Doctorado

MarcoChavez

Marco Chávez
Estudiante de Doctorado

AlbertoLuna

Alberto Luna
Estudiante de Maestría

FelipeArzate

Felipe Arzate
Estudiante de Maestría

KarenVaca

Karen Vaca
Estudiante de Maestría

SofiaPardo

Sofia Prado
Estudiante de Maestría

SabinoJuarez

Sabino Juárez
Estudiante de Maestría

ClaudioLopez

Claudio López
Estudiante de Maestría

AntonioBasurto

Antonio Basurto
Estudiante de Maestría

PersonaGris

Gabriel Osuna Osuna
Estudiante de Maestría

  • Mancera E*, Nocedal I, Hammel S, Gulati M, Mitchell KF, Andes DR, Nobile CJ, Butler G, Johnson AD. Evolution of the complex transcription network controlling biofilm formation in Candida species. Elife. 2021 Apr 7;10:e64682
  • Mancera E*, Frazer C, Porman AM, Ruiz-Castro S, Johnson AD, Bennett RJ*. Genetic Modification of Closely Related Candida Species. Front Microbiol. 2019 Mar 19;10:357.
  • Nocedal I, Mancera E, Johnson AD. Gene regulatory network plasticity predates a switch in function of a conserved transcription regulator. Elife. 2017 Mar 22;6. pii: e23250. doi: 10.7554/eLife.23250.
  • Mancera E*, Porman AM, Cuomo CA, Bennett RJ, Johnson AD. Finding a Missing Gene: EFG1 Regulates Morphogenesis in Candida tropicalis. G3 (Bethesda). 2015 Mar 9;5(5):849-56.
  • Mancera E, Bourgon R, Brozzi A, Huber W, Steinmetz LM. High-resolution mapping of meiotic crossovers and non-crossovers in yeast. Nature. 2008 Jul 24;454(7203):479-85.

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12 febrero, 2020

Evolución Molecular

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12 febrero, 2020

Dr. Eugenio Mancera

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