Monitoreo de volátiles biogénicos (BVOCs) en dosel de bosque amazónico

El estudio de los cambios en composición y diversidad de especies vegetales en bosques tropicales debido a alteraciones climáticas a nivel global, o regional, son objeto de creciente interés por parte de la comunidad científica. El monitoreo de estos cambios puede ser llevado a cabo por una variedad de métodos que pueden ser remotos, como imágenes satelitales, o in situ, como la caracterización taxonómica o mediciones fisiológicas del ciclaje de carbono en la vegetación y suelos. Una parte importante del ciclaje de carbono en bosque está asociada a la emisión de volátiles biogénicos (BVOCs) por las plantas ya que, dependiendo de las condiciones, hasta un 40% del carbono fijado por la fotosíntesis puede ser reemitido de esta manera. Adicionalmente, el perfil de emisión de BVOCs en bosques, y su magnitud, son procesos específicos directamente relacionados con la composición de especies y las condiciones ambientales. Por esta razón, la emisión de volátiles es un parámetro químico que puede ser utilizado como indicador temprano para proveer información acerca de cambios en el estado fisiológico de las plantas que lo habitan y que puedan resultar en cambios posteriores en la composición de especies. Este proyecto tiene como propósito modificar de manera significativa un sistema ya existente de monitoreo de los perfiles de emisión de BVOCs en bosque amazónico en la Reserva Nacional de Tambopata, Madre de Dios (proyectos DAI 4001 y DGI 2009-0023). El sistema previo demostró carecer de una sensibilidad adecuada para poder detectar variaciones temporales en el rango de días. Proponemos utilizar un sistema mucho más sensible de colección pasiva por microextracción en fase sólida asociado a cromatografía de gases y espectrometría de masas. Este proyecto se inserta dentro de los objetivos de monitoreo biologico para la Reserva Nacional Tambopata y un programa grande de inversión en infraestructura del consorcio RAINFOR (Universidades de Leeds, Oxford y Edimburgo) el cual

Señalización química en interacciones mutualistas entre plantas y hormigas

Una asociación mutualista es una interacción cooperativa específica y compleja entre dos especies de seres vivos que resulta en un beneficio neto para ambos. Se especula que este tipo de relación se desarrolla por un proceso coevolutivo que va seleccionando de manera positiva a individuos cada vez más optimizados para esta interacción en las dos especies involucradas. Las plantas denominadas mirmecofitas, o plantas hormigueras, llevan a cabo asociaciones mutualistas con estos insectos en las que la planta provee habitación y alimento y la hormiga ofrece a la planta protección de herbivoría y parasitismo. Esta relación requiere de modificaciones extensas a nivel morfológico en la planta y presuponen la existencia de un mecanismo químico de reconocimiento del hospedador por parte del insecto que permite establecer la relación y que también permite al insecto distinguir entre su hospedador de otros organismos foráneos que serán objeto de su labor defensiva. Este trabajo intenta una caracterización de las señales químicas involucradas en la interacción entre la hormiga Pseudomyrmex triplarinus y su hospedador el árbol amazónico Triplaris americana, también conocido como Tangarana. La ecología de esta relación ha sido extensamente descrita pero los aspectos bioquímicos que permiten que el insecto identifique a su hospedador para iniciar la relación aún no han sido caracterizados. Esta propuesta pretende utilizar un bioensayo recientemente desarrollado en nuestro laboratorio para el fraccionamiento e identificación de componentes de las superficies del árbol que permiten que la hormiga pueda identificar a T. americana como su especie hospedadora.

Emisiones de volátiles biogénicos (BVOCs) en bosque amazónico como indicadores de estrés ambiental

La incorporación del dióxido de carbono atmosférico a moléculas orgánicas a través de la fotosíntesis es el proceso fundamental para la generación de biomasa a nivel planetario. Esta es la vía de entrada del carbono a las redes tróficas y contribuye, junto con los procesos de mineralización del carbono, a retirar a este elemento de la atmósfera a corto o largo plazo. La discusión actual sobre el cambio climático global se centra en el papel que juegan los bosques en general, y el bosque amazónico en particular, sobre el control de los niveles de dióxido de carbono en la atmosfera. La liberación de carbono, secuestrado en la corteza terrestre a muy largo plazo en forma de gas o petróleo debido al uso de combustibles fósiles, combinado con la acelerada deforestación de bosques tropicales son procesos que contribuyen a la elevación de los niveles de CO2 atmosférico, debido a mayor emisión y menor captura. Un modelo sencillo como este nos permite evaluar tendencias y especular sobre posibles consecuencias del cambio en la temperatura promedio global sobre otros procesos físicos y biológicos. Los primeros incluyen cambios en la naturaleza, nivel y distribución de las precipitaciones y los segundos sobre la composición de especies y su diversidad en los ecosistemas afectados por los cambios en el entorno físico. Para evaluar la capacidad de acumulación fotosintética de biomasa es necesario entender los procesos por los cuales las plantas pueden reemitir carbono a la atmosfera. Una parte importante del ciclo del carbono está asociada a la emisión de volátiles biogénicos (BVOCs) por las plantas. Temperaturas altas y estrés hídrico prolongado pueden resultar en que más del 40% del carbono fijado por la fotosíntesis sea reemitido al ambiente en forma de BVOCs. El perfil de emisión de BVOCs en bosques, y su magnitud, es el resultado de procesos específicos directamente relacionados con la composición de especies y las condiciones ambientales. Desde un punto de vista de cifras

Metodología analítica para la cuantificación de compuestos bioactivos en Lepidium meyenii con el fin de potenciar su oferta para la exportación

Desarrollo de métodos analíticos para los principios bioactivos de la maca a fin de evaluar contenidos en tubérculos y homogenizar la calidad del insumo para la industria o para la exportación.

Chemical Biology in the Tropics

DDDD

Development of potato plants with improved disease resistance using biotechnology inspired from the Andean mashua crop

The objective is to develop transgenic potato plants with improved disease resistance by introduction of the entire biosynthetic pathway of glucosinolates into potato. Besides the biotechnological potential of the project, it addresses basic questions on genetic engineering of heterologous metabolons into crop plants, including risk assessment. The genetically modified potato plant will be analyzed for glucosinolate content and disease resistance. Risk assessment of the transgenic potato plant will include microarray analysis of the global expression pattern as well as metabolite profiling to evaluate the effect of the transgenes on the performance of the potato plant. In parallel, the project includes analysis of the protective role of mashua against potato pests. The long-term goal is to control pests in potato as an important step towards attaining a durable and sustainable agriculture.

Sensores piezoeléctricos para la detección de contaminantes volátiles en ambientes industriales

Sensores piezoeléctricos para aplicaciones bioquímicas