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Líneas de investigación de la red

La biotecnología es uno de los campos interdisciplinarios que, por su impacto potencial para el desarrollo económico del país, es reconocido como prioritario en el Programa Especial de Ciencia y Tecnología 20 (PECiTI-CONACYT). Considerando la biotecnología como la serie de tecnologías utilizadas para usar pragmáticamente a los seres vivos o sus partes, ésta representa un vasto repertorio para científicos y tecnólogos; involucran tal número de áreas que el desarrollo exitoso de una aplicación biotecnológica sólo es realizable por equipos multidisciplinarios y experimentados en la aplicación de estas tecnologías de vanguardia. En ese sentido, la Red de Biotecnología cuenta con una característica particular, la diversidad de especialidades de los miembros que participan que permiten generar equipos de trabajo multidisciplinarios capaces de atacar la problemática actual del país (desde el nivel local hasta el nacional) con un enfoque más amplio y ofreciendo soluciones de carácter integral. No se pretende que un profesor abarque todos los campos de la biotecnología, pero sí que aproveche las herramientas metodológicas de que dispone para complementar los estudios de un colega o grupo de colegas y, de esta manera, el equipo formado pueda ofrecer mejores alternativas y soluciones integrales a los sectores social, productivo y de la salud.

Las diversas Unidades Académicas participantes han identificado los nichos de oportunidad para el área biotecnológica en que pueden incidir, partiendo de la problemática local y extrapolando estas experiencias al análisis de problemáticas identificadas en el entorno regional y nacional.

La Red de Biotecnología contempló siete líneas de investigación: Biotecnología Vegetal, Biotecnología Ambiental y Manejo Sustentable de Recursos, Biotecnología Médica y Farmacéutica, Biotecnología Alimentaria, Biotecnología Acuícola y Pecuaria, Caracterización Estructural, Química y Bioinformática, Microbiología Aplicada a, Sistemas Agrícolas, semejantes a las de otras instituciones educativas por ser del área biotecnológica, pero con particularidades propias con respecto a otras redes, que ya operan en el país, y a sus grupos de investigación asociados. Las líneas de investigación que actualmente operan en la Red de Biotecnología son cinco: Biotecnología Agroalimentaria; Biotecnología Médica; Biotecnología Animal; Biotecnología Ambiental y Biotecnología Industrial.

Justificación

Dentro de esta línea se desarrollan proyectos para el mejoramiento de la producción agrícola, resistencia a enfermedades y factores climáticos, incremento de la calidad de cultivos de interés económico y métodos de micro propagación de especies de interés económico y ecológico. Además los proyectos están enfocados también a la búsqueda de nuevos y mejores alimentos, incluyendo alimentos funcionales como son la pro biótica y el nutracéuticos, además de fuentes alternas de proteínas.

En la actualidad se puede asegurar que la mayoría de los sistemas de aprovechamiento de recursos naturales para el desarrollo sustentable requieren de estudios y adaptaciones específicas para asegurar el éxito de un proyecto. Por lo cual, resulta necesario desarrollar estudios específicos que permitan optimizar el aprovechamiento de recursos alimenticios en forma sustentable. Además, en este tipo de estudios, es particularmente importante la estrecha colaboración con productores, de ahí que resalta, la importancia del trabajo colaborativo en red y vinculado a los sectores social y productivo, mismos que constituyen dos de las fortalezas de esta Red.

ambiental

Numerosos estudios de control biológico se desarrollan en varias instituciones dedicadas a la biotecnología, sin embargo, las condiciones edáficas, climáticas, las variedades vegetales cultivables, las prácticas agrícolas y muchos otros factores influyen en la respuesta de las poblaciones, sean estas microbianas (patógenas o benéficas), vegetales o animales. Así, es necesario desarrollar estudios específicos que permitan recuperar los recursos naturales o fomentar el desarrollo sustentable, preservando los recursos agua, suelo, aire, biodiversidad. Para ello, una de las opciones con mayor potencial de éxito es el aprovechamiento de desechos o subproductos, sean estos industriales o comunitarios. Empero, para esta tarea es fundamental que las Unidades Académicas participantes cuenten con experiencia en el trabajo, vinculado a los sectores social y productivo; de manera que puedan colaborar con este tipo de estudios, vigilando rigurosamente las condiciones particulares de cada región, permitiendo que el trabajo colaborativo integre el análisis comparativo del comportamiento de cada sistema y se puedan detectar factores de alta influencia para mejorar las respuestas esperadas.

medica

En esta línea de investigación se desarrollan proyectos enfocados al desarrollo de métodos de diagnóstico y mejora de los ya existentes, identificación de biomoléculas con potencial para aplicaciones médicas, además de proyectos destinados a elucidar las bases moleculares que originan diversas enfermedades y el diseño de nuevas terapéuticas para su tratamiento.

Innegablemente, los estudios enfocados a aspectos clínicos y de salud poblacional presentan un interés per se para cualquier nación. En este sentido, el análisis de factores genéticos, ambientales o moleculares que afectan el desarrollo de, o resistencia a, enfermedades es de particular importancia. El grupo que conforma esta línea de investigación es numeroso, sin embargo, podemos agrupar sus trabajos en unas cuantas sub-líneas, que incluyen el análisis y caracterización de proteínas o de secuencias genéticas que permiten el diagnóstico, prevención o combate de algunas enfermedades de etiología bacteriana, fúngica e incluso viral. Los agentes causales con que ha trabajado este grupo están bastante acotados, aún cuando no se descarta la posibilidad de que en el futuro su experiencia pueda ser extrapolada a otras enfermedades o variedades especialmente virulentas. El análisis comparativo del comportamiento poblacional o de resultados obtenidos bajo diversas condiciones en diferentes regiones del país, alcanzado por la interacción de profesores de distintas Unidades Académicas, representa un aporte potencial enorme para el desarrollo de la biotecnología médica y farmacéutica.

El avance de la biotecnología requiere de la participación de profesionales de diversas áreas, que permitan generar o diseñar métodos de diagnóstico y análisis de moléculas con actividad biológica, por lo que la inclusión de técnicas de análisis genético, composicional y estructural alimentarán el desarrollo de la Bioinformática, rama de la biotecnología indiscutiblemente necesaria y, hasta ahora, escasamente desarrollada entre los investigadores del IPN. Una ventaja importante para el desarrollo de esta línea de investigación, tan avanzada en otros países, es la participación conjunta de profesionales de formaciones diversas, lo que permitirá sumar capacidades, integrando el uso de técnicas moleculares, físicas, químicas y análisis matemático.

banimal

El impacto de la biotecnología en la industria gira alrededor de dos grandes ejes: la bioingeniería y la biología molecular. Ejes en que se enfocan los esfuerzos del grupo que trabaja esta línea de investigación. Mediante el primero, los proyectos se diseñan y optimizan el medio en el que se desarrolla la célula o en el que actúa el catalizador, mientras que en el segundo, los proyectos se diseñan y optimizan a la célula misma, a través del conocimiento de su funcionamiento y el desarrollo de herramientas para su manipulación. Es así como procesos típicos de la industria biotecnológica basada en microorganismos o células superiores como son las fermentaciones o la biorremediación, evolucionan actualmente con los avances en la ingeniería genética y más recientemente de la ingeniería de vías metabólicas, y que todo proceso basado en proteínas, en particular la biocatálisis, no pueda ya ser concebido sin la ingeniería genética y la evolución dirigida. La Biotecnología Industrial tiene aplicación en las siguientes industrias: farmacéutica, alimentos, acuícola, pecuaria, ambiental.

animal

Los trabajos de investigación de este grupo se enfocan, principalmente, en especies de crustáceos y peces de las zonas marítimas cercanas a los puntos de ubicación del CICIMAR y el CIIDIR Sinaloa. Los investigadores de estos centros están atendiendo la problemática local con inminente influencia en la actividad económica de la región, pero además, con un impacto indirecto a nivel nacional, ya que la producción para consumo nacional puede verse beneficiada cualitativa y cuantitativamente. La sinergia de colaboración de estos dos centros de investigación, en forma conjunta con especialistas del área de alimentos de otras Unidades Académicas, puede resultar en la detección y atención de problemas de la fauna marítima o terrestre de interés económico para la nación o de interés ecológico en pro del desarrollo sustentable.

Se desarrollan tecnologías para la producción y optimización de cultivo de especies acuáticas, o pecuarias, con potencial comercial o de interés ecológico. Además, se efectúan estudios de diagnóstico para la identificación y aplicación de biomoléculas de interés veterinario o comercia.