El Laboratorio de Modelado de Biomateriales estudia y resuelve problemas que van desde la producción de insumos biotecnológicos hasta estudios clínicos. Entre nuestros principales intereses de investigación se destacan: (1) el desarrollo de formulaciones vacunales (vacunas proteicas y vacunas génicas) y de estrategias para aumentar la respuesta inmune frente a ellas (aditivos y sistemas de administración); (2) el desarrollo y la caracterización biofísica e inmunológica de insumos para diagnóstico y terapias; y (3) el desarrollo y la validación de herramientas de monitoreo de enfermedades. Para ello, se utilizan técnicas de ingeniería de biomoléculas, biología molecular, ensayos de virología clásica, inmunoensayos con muestras humanas (citometría de flujo, ELISpot, ELISA, luminiscencia e inmunofluorescencia) y análisis biofísicos (cristalografía de rayos X, resonancia magnética nuclear, dicroísmo circular, resonancia plasmónica de superficie y termofóresis en microescala). Actualmente, estos enfoques se aplican al estudio de los virus Zika, Dengue, Chikungunya, SARS-CoV-2 y VIH, entre otros patógenos.

En un mundo donde los cambios climáticos se intensifican, y las áreas cultivables y la disponibilidad de agua son limitadas, garantizar la seguridad alimentaria de las poblaciones cada vez más crecientes, con miras a un mundo sin hambre, es un objetivo grandioso. En este sentido, el LGMP (dGEN/CB/UFPE) se enfoca en el estudio de las plantas cultivadas y sus respuestas a los estreses bióticos y abióticos. En otras palabras, el laboratorio tiene como objetivo entender cómo las plantas responden a los estreses ambientales (sequía, salinidad, enfermedades), buscando identificar genes que mejoren la tolerancia a estos estreses. Con este fin, se utilizan técnicas moleculares modernas, de genómica funcional y epigenética, y de bioinformática, para identificar en los patrones de expresión génica, los genes favorables, cuyos candidatos puedan ser útiles en los programas de mejoramiento genético, con el fin de desarrollar plantas productivas incluso en condiciones adversas de cultivo.

El grupo de investigación en Patología Molecular y Medicina Genómica (PatGen) fue creado con el objetivo de abordar la necesidad de nuevas estrategias en el área médica. El PatGen reúne una plataforma de conocimientos integrados de áreas como la Genética Humana, Biología Molecular, Patología, Inmunología y Bioinformática. Las diversas áreas y tecnologías combinadas servirán para comprender mejor el fenotipo patológico de interés. El enfoque multidisciplinario, apoyado por un equipo de Bioinformática, estará disponible para integrar toda la información. Nuestros laboratorios están ubicados en el Sector de Biología Molecular del Instituto Keizo Asami (LIKA) y en los Departamentos de Patología y Genética de la UFPE, y contamos con toda la infraestructura necesaria para investigaciones enfocadas en el análisis molecular y bioinformático de enfermedades complejas.

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El Laboratorio de Genómica y Proteómica de Plantas (LGPP) está ubicado en la UFPE, en el edificio de la Dirección de Innovación y Emprendimiento (DINE). En el LGPP se realizan estudios con especies de plantas nativas y cultivadas, importantes para la Región Nordeste y otras regiones de Brasil. Se desarrollan investigaciones y formación de recursos humanos especializados en Genética y Biología Molecular de plantas y también organismos asociados. Además, hemos trabajado con Ómicas, especialmente la Proteómica, para identificar genes y proteínas clave en diversos mecanismos de tolerancia a factores bióticos y abióticos de estrés en plantas. El LGPP inició sus actividades en 2009 y ha desarrollado proyectos en colaboración con otros grupos de investigación de Pernambuco, así como asociaciones nacionales e internacionales, en las áreas de Biotecnología y Biología Molecular Vegetal a través de la Genómica, Transcriptómica y Proteómica. El LGPP dispone de recursos humanos y equipos para estudios en el análisis de la expresión génica a nivel transcripcional y traduccional mediante electroforesis (unidimensional y bidimensional), espectrometría de masas, PCR y RT-qPCR, Bioinformática y otras metodologías, para aplicaciones biotecnológicas en el mejoramiento genético de plantas, en la salud humana, en la agroindustria y el medio ambiente.

El Laboratorio de Genética y Biología Molecular Humana se dedica a la investigación centrada en enfermedades complejas, utilizando técnicas de biología molecular y cultivo celular para generar conocimiento en tres líneas de investigación. La primera aborda la síndrome metabólica, investigando las influencias de las hormonas esteroides y la expresión de sus receptores, además de evaluar los marcadores genéticos inflamatorios. La segunda se dedica a las enfermedades infecciosas, con énfasis en la tuberculosis y el COVID-19, buscando establecer un modelo celular y animal para investigar las vías de activación génica relacionadas con la respuesta inmune frente a la coinfección por SARS-CoV-2 y Mtb. La tercera línea, más reciente, investiga posibles formas de diagnóstico diferencial de enfermedades raras: xeroderma pigmentoso y RASopatías.

El Laboratorio de Genética de Microorganismos (LGMi) se enfoca en el estudio de los mecanismos y procesos moleculares relevantes para levaduras y bacterias lácticas de interés industrial. Los trabajos están dirigidos al análisis de: (1) la composición e interacción ecológica de estos microorganismos en el ambiente industrial; (2) la regulación de los genes y las vías metabólicas relacionadas con la biosíntesis de productos de interés biotecnológico; (3) la respuesta celular a los agentes estresantes físicos y químicos presentes en estos ambientes. Se desarrollan tecnologías para el uso de diferentes sustratos, como biomasa vegetal, y ingeniería genética para ampliar la gama de sustratos que estos microorganismos pueden utilizar. Como productos de estos trabajos, además del conocimiento científico generado y publicado en revistas de circulación internacional, se pueden listar la identificación de nuevas especies de bacterias y levaduras, la identificación de nuevos genes, el lanzamiento al mercado de nuevos fermentos industriales y el desarrollo de técnicas de control microbiológico de procesos industriales. Todos estos trabajos se realizan en colaboración con universidades y centros de investigación en Brasil y otros países, así como con empresas del sector público y privado en la producción de bebidas (cerveza, vino y cachaça), alimentos, farmacéutica y biocombustibles. La misión del LGMi es contribuir al desarrollo social de manera ambientalmente responsable, a través de la formación de profesionales calificados, la generación de conocimiento científico y de productos y servicios.

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El Laboratorio de Genética y Biotecnología Vegetal (LGBV) tiene, entre otros objetivos, proporcionar una mejor comprensión de los mecanismos genéticos estructurales y funcionales. Las metodologías incluyen secuenciación de genomas, transcriptomas y microbiomas analizados bajo varios aspectos con herramientas de bioinformática, con el objetivo de entender las respuestas a estreses bióticos y abióticos en plantas. Los análisis estructurales y evolutivos incluyen enfoques de citogenética molecular, filogenia molecular, filogenómica y genética de poblaciones. Los estudios se centran en plantas y microorganismos nativos de la región noreste de Brasil, así como en plantas cultivadas y sus patógenos. También analizamos la actividad cito y genotóxica de compuestos vegetales, así como la transformación genética y edición genética de plantas. Las aplicaciones de los estudios del grupo involucran genes importantes para la biotecnología, aplicables a la agroindustria y la salud (con énfasis en compuestos antimicrobianos), basados en el conocimiento científico generado.

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El Laboratorio de Bioinformática y Biología Evolutiva (LABBE) desarrolla investigaciones en las siguientes áreas: bioinformática, genómica, genética forense, genética de la conservación y genética molecular de poblaciones. Alberga la Plataforma Multiusuario de Genómica y Transcriptómica de la UFPE (MULTISEQ), que está equipada con dispositivos para la generación y análisis de datos derivados de la secuenciación de nucleótidos, incluidos los métodos Sanger y de nueva generación. Es la unidad académica responsable de la prestación de servicios de determinación de vínculos genéticos de la UFPE, manteniendo un convenio con el Ministerio Público del Estado de Pernambuco para la realización de exámenes de determinación de paternidad, maternidad y reconstrucción de perfiles genéticos. Los docentes asignados al LABBE participan en la formación de recursos humanos, tanto a nivel de pregrado como de posgrado, impartiendo disciplinas en las áreas de especialización del laboratorio, contribuyendo al avance del conocimiento científico y a la preparación de futuros profesionales calificados.

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El Laboratorio de Genética y Citogenética Animal y Humana (LGCAH) del Departamento de Genética/CB/UFPE ha desempeñado un papel fundamental en la investigación en Citogenética Humana desde 2006, investigando las alteraciones cromosómicas con enfoque en el Síndrome de Turner (ST) y actualmente en el Síndrome de Down (SD). Además de asistir en el diagnóstico de pacientes con ST y SD, las investigaciones relacionadas con la citogenética, así como con la biología molecular, han contribuido a una mejor comprensión de los cariotipos y hallazgos clínicos, así como su evolución y tratamiento terapéutico. En los últimos años, se han desarrollado investigaciones relacionadas con el perfil de genes vinculados a enfermedades autoinmunes e inflamatorias en el síndrome de Turner y en el síndrome de Down, así como en la investigación de secuencias génicas del cromosoma Y. Esta larga trayectoria ha consolidado al laboratorio como una referencia en citogenética humana en Pernambuco, y ha permitido la generación de conocimientos y la formación de recursos humanos especialmente para la Región Nordeste durante los últimos 17 años. 

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