Dr. José Díaz Escudero / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Archivo: Biología Teórica y Computacional
Nuestro pequeño grupo de Biología Teórica y Computacional está enclavado en el cubículo 35 de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. El grupo está integrado por Antonio Bensussen, quien es Asistente de Investigación; Erika Juárez, Asistente Técnico; Yaribel Sánchez, estudiante de Posgrado; Omar Gutiérrez e Iván Fernández, tesistas de Licenciatura. Y se acaban de incorporar Jorge Luis Ocampo y Andrés Alejandro Aguado, ambos estudiantes de Licenciatura. Todos ellos tienen algo en común: son jóvenes excepcionales que están desarrollando sus propias ideas dentro de un campo del conocimiento científico que se encuentra rápida expansión como lo es el de la Biología de Sistemas.
Apenas hace 20 años era impensable efectuar investigación teórica en Biología, sobre todo en el campo de la Biología Molecular que era, por tradición, una ciencia 100% experimental. Sin embargo, el desarrollo de nuevos y más poderosos sistemas de cómputo ha permitido proponer modelos matemáticos y computacionales de los procesos biológicos que reflejan de forma muy cercana el comportamiento dinámico real de las biomoléculas que conforman la célula. Esperamos que con estos modelos, de los cuales hay en la actualidad gran cantidad publicados en la literatura científica, podamos ir dilucidando las reglas lógicas que gobiernan el comportamiento de las células vivas, tanto en su estado normal como en el estado patológico.
En este sentido, nuestro grupo efectúa investigación teórica con apoyo económico por parte del proyecto SEP-Conacyt 105678 “Modelos matemáticos y computacionales de vías de señalización intracelulares en plantas y animales y de su acción sobre el proceso de regulación de la expresión genética”.
El trabajo de investigación en nuestro grupo está repartido de la siguiente forma: Yaribel Sánchez, Licenciada en Ciencias en la Especialidad de Matemáticas, se encarga de investigar las propiedades dinámicas de la vía de señalización de las MAPK cinasas, su interacción con la vía de señalización del Ca2+ intracelular y su efecto sobre la expresión de los genes que controlan tanto la diferenciación celular como la división celular. Yaribel está tratando de descifrar como la célula efectúa la decisión de dividirse o diferenciarse, y para ello utiliza a las células fibroblásticas humanas como modelo de estudio, aplicando herramientas matemáticas como dinámica nolineal y análisis de Fourier, así como computación en lenguaje C++.
Omar Gutiérrez, estudiante del último semestre de la Licenciatura en Ciencias en la Especialidad de Computación, se encarga de modelar la interacción de las células del meristemo de la raíz de Arabidopsis thaliana durante su crecimiento y diferenciación, en respuesta a la acción simultánea de las fitohormonas auxina y etileno. Debido a que el crecimiento de la raíz no tiene fin en el tiempo, este proceso dinámico de diferenciación es continuo resultando en que todos los estados de desarrollo estén presentes en la raíz en todo tiempo. Para efectuar la modelación computacional de este proceso, Omar utiliza autómatas celulares y programación en Java.
Iván Fernández, estudiante del último año de la Licenciatura en Ciencias en la Especialidad de Bioquímica y Biología Molecular, está desarrollando investigación sobre las causas moleculares de la epilepsia. Aunque esta enfermedad es resultado del malfuncionamiento de una red neuronal de una zona indefinida del cerebro, Iván está explorando la hipótesis de que esta hiperexcitabilidad es debida al malfuncionamiento de la familia de canales de potasio de las rectificaciones tardía y entrante, presentes en las neuronas de los focos epilépticos. Para llevar a cabo su investigación, Iván utiliza herramientas matemáticas como dinámica nolineal, redes neuronales y programación en matlab.
Alejandro Aguado, estudiante del último año de la Licenciatura en Ciencias en la Especialidad de Física, se acaba de unir al grupo para modelar matemática y computacionalmente los procesos moleculares de reparación del daño al ADN inducido por radiaciones gamma y ultravioleta. Alejandro espera dilucidar el mecanismo que determina la variabilidad en los efectos de la radiación sobre las células cancerosas, con el fin de proponer alguna modificación al proceso de tratamiento de cáncer con estos rayos que pueda incrementar su efectividad a casi un 100%, y disminuir el tratamiento complementario con quimioterapia la cual produce efectos colaterales indeseados. Para efectuar su trabajo de investigación, Alejandro utiliza herramientas matemáticas como dinámica no lineal y procesos estocásticos, así como programación en matlab.
Jorge Luis Ocampo, estudiante del último año de la Licenciatura en Ciencias en la Especialidad de Química, se acaba de unir al grupo para modelar matemática y computacionalmente el proceso de resistencia a la insulina por efecto de altos niveles de triglicéridos como causal de la diabetes tipo 2. Con este proyecto, Jorge espera encontrar la forma en que los triglicéridos modifican el reclutamiento del receptor a insulina hacia la superficie de las células provocando la así llamada “resistencia a la insulina”, característica de la diabetes tipo 2 en adultos. Para este fin, Jorge emplea herramientas matemáticas como la dinámica química nolineal, procesos estocásticos y programación en matlab.
Antonio Bensussen, Licenciado en Ciencias Especialidad en Bioquímica y Biología Molecular, es asistente de investigación del Grupo y, a su vez, efectúa investigación con el fin de diseñar un circuito genético capaz de eliminar al virus del VIH SIDA de las células infectadas. Para este fin, emplea modelación matemática utilizando herramientas como dinámica química nolineal, procesos estocásticos, teoría del control y programación en matlab. Como este es una propuesta teórica-experimental, Antonio también efectuará la transformación de adenovirus en vectores con los que introducirá en las células infectadas los genes y proteínas diseñadas para combatir al virus del VIH in situ.
Esperamos que esta sencilla presentación de las actividades de nuestro Grupo cree la inquietud en todos aquéllos jóvenes brillantes, con deseos de convertirse en biólogos teóricos, de unirse a nosotros. Si desean mayor información pueden contactar a: Dr. José Díaz, Jefe del Grupo de Biología Teórica y Computacional, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado Morelos. Av. Universidad 1001, Colonia Chamilpa, Cuernavaca, Morelos. C.P.: 62209. E-mail: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.. También nos pueden seguir en facebook: http://www.facebook.com/pages/Grupo-de-Biolog%C3%ADa-Te%C3%B3rica-y-Computacional-Facultad-de-Ciencias-UAEM/158183820950374
Semblanza
José Díaz Escudero es Doctor en Ciencias (Biofísica) por la Facultad de Ciencias de la UAEM y Biólogo del Instituto Politécnico Nacional. Sus líneas de investigación son modelación matemática y computacional de vías de senalización intracelulares y control de la expresión genética en células animales y vegetales. Modelación de procesos de apoptosis, reparación del ADN y control de la expresión genética en células modificadas experimentalmente (cáncer) con adenovirus (este es un proyecto teórico-experimental). Modelos probabilísticas de la expresión genética.