Académicos(as) de nuestra Facultad se adjudicaron 18 proyectos en el Concurso Fondecyt Regular 2022

A nivel institucional, la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM), nuestra Facultad de Ciencias y la Facultad Medicina lideraron los resultados en este Concurso Regular con 28, 18 y 15 adjudicaciones, respectivamente. Dentro de las iniciativas seleccionadas para el Concurso de Postdoctorado, la FCFM y la Facultad de Ciencias encabezaron el listado con 19 y 9 respectivamente.

Los académicos seleccionados son los siguientes (en orden alfabético):

  • Dra. Jennifer Alcaíno Gorman (Ciencias Ecológicas)
  • Dr. Miguel Allende Connelly (Biología)
  • Dr. Robert Frederick Auffarth (Matemáticas)
  • Dra. Carezza Botto Mahan (Ciencias Ecológicas)
  • Dr. Ricardo Cabrera Paucar (Biología)
  • Dr. Carlos Cárdenas Valencia (Física)
  • Dr. Bruce Cassels Niven (Química)
  • Dr. Víctor Castro Fernández (Biología)
  • Dr. Christian González Billault (Biología)
  • Dr. Luis Felipe Hinojosa Opazo (Ciencias Ecológicas)
  • Dra. Mary Kalin (Ciencias Ecológicas)
  • Dr. Fernando Mendizábal Emaldía (Química)
  • Dra. Verónica Palma Alvarado (Biología)
  • Dr. Juan Carlos Pozo Vera (Matemáticas)
  • Dra. Daniela Sauma Mahaluf (Biología)
  • Dr. Javier Simonetti Zambelli (Ciencias Ecológicas)
  • Dra. Claudia Stange Klein (Biología)
  • Dr. Richard Toro Araya (Química)

Proyectos Adjudicados:

Dra. Jennifer Alcaíno Gorman:

“Estudios estructurales y funcionales de la vía SREBP (Sterol Regulatory Element-Binding Protein): encontrando las piezas que faltan de este puzzle en la levadura roja Xanthophyllomyces dendrorhous”.

Resumen:

Las proteínas SREBPs son factores de transcripción (TF) que regulan la homeostasis de lípidos, incluida la síntesis de esteroles y ácidos grasos. Estos TF están anclados en la membrana del retículo endoplásmico y dependiendo de la demanda de lípidos celulares, se activan mediante cortes proteolíticos que liberan al TF en su forma activa. La regulación de SREBPs (la vía SREBP) ha sido ampliamente estudiada en mamíferos, pero no así en hongos, organismos en los que se  han encontrado varias diferencias. De esta manera, el presente proyecto busca ampliar nuestro conocimiento respecto a la regulación de la vía SREBP en hongos, utilizando como modelo a Xanthophyllomyces dendrorhous, levadura en la cual esta vía también está regulando a la carotenogenesis.

Dr. Miguel Allende Connelly:

“Descifrando el intercambio molecular entre el hospedero y la microbiota de la piel: control de la homeostasis y la inhibición de patógenos en el pez cebra”.

Resumen:

En los animales, una parte importante del equilibrio homeostático lo cumple la relación con la microbiota, componente que ocupa todos los espacios extracorpóreos del organismo. En esta relación huésped-microbiota, es importante la educación del sistema inmune del hospedero, ya que debe, por un lado, tolerar los organismos benéficos y, por otro, poder mantener la vigilancia contra los patógenos y oportunistas. En el presente proyecto, exploraremos esta relación y sus bases moleculares en un animal vertebrado de amplio uso como es el pez cebra. La hipótesis del proyecto es que el intercambio molecular entre huésped y bacterias comensales de la piel del pez regulan la homeostasis inmune y la regeneración tisular. Para validar esta idea, haremos búsquedas sistemáticas de factores bacterianos que promuevan la regulación inmune del hospedero y controlen la aparición de organismos patógenos en la microbiota de la piel. Además, buscaremos factores producidos por la piel del hospedero que modulen la composición de la microbiota. Finalmente, nos interesa hacer una comparación de lo hallado en un modelo de laboratorio (el pez cebra) con lo que ocurre con un pez de ambiente extremo, como es el pez endémico del Salar de Ascotán, Orestias ascotanensis.

Dr. Robert Frederick Auffarth:

“Curvas, variedades abelianas y sus espacios de móduli”.

Resumen:

Este proyecto busca entender mejor los espacios de móduli de curvas, variedades abelianas, y otros objetos similares. A cualquier curva suave proyectiva uno le puede asociar una variedad abeliana principalmente polarizada llamada la variedad Jacobiana de la curva, y el problema de entender cuáles variedades abelianas principalmente polarizadas son Jacobianas se llama el Problema de Schottky. Buscamos trabajar en el Problema de Schottky a través del estudio de variedades lineales secantes a la variedad de Kummer de una variedad abeliana principalmente polarizada, y también a través de la aplicación de Gauss de un divisor theta. Otros problemas que también buscamos entender mejor en este proyecto son caracterizar cocientes étales de toros complejos por grupos finitos (objetos que se llaman variedades hiperelípticas) y la realización de variedades abelianas principalmente polarizadas como variedades de Prym-Tyurin a través de curvas con acción de grupo.

Dra. Carezza Botto Mahan:

“Lagartijas como reservorios silenciosos de Trypanosoma cruzi, agente causante de la enfermedad de Chagas”.

Resumen:

Trypanosoma cruzi, agente etiológico de la enfermedad de Chagas, es un parásito mantenido por mamíferos y transmitido por insectos vectores (triatominos). Si bien el rol de los mamíferos en la transmisión de T. cruzi ha sido ampliamente estudiado, se desconoce la contribución de otros vertebrados. Los reptiles son fuente de alimentación de triatominos, pero su participación en la transmisión de T. cruzi es desconocida. El ciclo de transmisión silvestre de T. cruzi en Chile incluye al vector Mepraia spinolai y mamíferos silvestres y exóticos. Datos preliminares muestran que las lagartijas saxícolas: (i) formarían parte de la dieta del vector, y (ii) estarían infectadas por T. cruzi, abriendo la pregunta si estos vertebrados son hospederos competentes de T. cruzi capaces de transmitir el parásito hacia vectores. Estimaremos el rol de especies de lagartijas como hospederos competentes de T. cruzi, evaluando la prevalencia e infectividad de estos vertebrados, y cuantificaremos la contribución de lagartijas como fuente de alimentación de M. spinolai y la contribución de este insecto en la dieta de lagartijas (transmisión de T. cruzi a través de depredación recíproca). Esto permitirá proponer rutas potenciales de infección de lagartijas y describir el rol de estos vertebrados en el ciclo de transmisión de T. cruzi en condiciones naturales.

Dr. Ricardo Cabrera Paucar:

“Oxidación prebiótica de gliceraldehído-3P catalizada por tungsteno: el origen evolutivo de una vía metabólica de conservación de energía”.

Resumen:

En el metabolismo celular, ciertas reacciones permiten conservar energía mediante la síntesis de compuestos fosforilados, como ocurre en la glicólisis con el ATP. Se piensa que estas reacciones pudieron haberse originado incluso antes de la aparición de las primeras células, en una época prebiótica, donde los metales de transición actuaban como catalizadores. Sin embargo, en la glicólisis de ciertos organismos hipertermófilos, la enzima que oxida el gliceraldehído-3P, si bien utiliza Tungsteno, no permite la fosforilación. En esta investigación, planteamos cómo la oxidación por Tungsteno y la conservación de energía pudieron haber estado primitivamente conectadas mediante la participación de la química del azufre. Escenarios geológicos ricos en azufre, como los sistemas hidrotermales, son importantes para diferentes teorías del Origen de la Vida.

Dr. Bruce Cassels Niven:

“Bases estructurales de la selectividad entre los subtipos 5-HT2A/2B/2C de la familia de receptores serotoninérgicos 5-HT2”.

Resumen:

Esperamos contribuir a la ciencia básica de receptores de serotonina y sus interacciones con moléculas pequeñas, en un campo íntimamente involucrado en la terapia de la psicosis, la depresión y el abuso de substancias, generando nuevas herramientas para la investigación farmacológica e ideas que puedan ayudar en el desarrollo de nuevos fármacos. Exploraremos los mecanismos que rigen la unión de potenciales fármacos y la activación de estos receptores combinando simulaciones computacionales con el diseño y la síntesis de nuevos ligandos y la determinación de sus afinidades, potencias funcionales y vías de señalización. 

Dr. Víctor Castro Fernández:

“Análisis estructural y evolutivo de quinasas de vitaminas: novedad evolutiva, mecanismo catalítico y estabilidad térmica”.

Resumen:

Este proyecto tiene por objetivo estudiar una familia de enzimas que participan en la biosíntesis de vitamina B1 y B6 y tiene por objetivo responder 3 preguntas importantes para esta familia, las que tienen proyección para el área de la evolución molecular, catálisis química y estabilidad térmica de proteínas. Como primer objetivo se espera comprender cómo surgió la actividad piridoxal quinasa (síntesis de vitamina B6) en un grupo de enzimas que participaba específicamente en la biosíntesis de vitamina B1, para lo cual se estudiarán experimentalmente enzimas ancestrales de esta familia mediante cinética rápida. Como segundo objetivo se espera dilucidar el mecanismo catalítico de un grupo de enzimas de esta familia que tiene la capacidad de catalizar la fosforilación de un grupo fosfato para generar un grupo pirofosfato, mecanismo que en la actualidad es desconocido y el cual se espera describir mediante cristalografía de rayos X de proteínas, cristalizando miembros de la familia en diferentes condiciones de ligando. Como último objetivo, se espera analizar la evolución de la dinámica conformacional en linajes naturales de enzimas mesófilas y termófilas de esta familia, de modo de comprender la relación existente entre dinámica de una estructura proteica y su capacidad de realizar una función en ambientes con distintas temperaturas, esperando aportar conocimiento a los principios que rigen la estabilidad térmica en proteína, tan necesarios en la ingeniería de proteínas. Esto último se realizará principalmente mediante fluorescencia de molécula individual con un equipo Fondequip que está próximo a ser instalado en la Unidad de Microscopía Avanzada (UMA) del Departamento de Biología.

Dr. Christian González Billault:

“Mecanismos de biología redox regulan la elongación axonal”.

Resumen:

Este proyecto desafía el paradigma imperante que el peróxido de hidrogeno solo está asociado al estrés oxidativo, y pretende demostrar que la producción regulada de peróxido de hidrogeno en las neuronas favorece el desarrollo de los axones, una región de la neurona encargada de la transmisión sináptica. Adicionalmente, estudiaremos como la liberación espontanea de glutamato, antes de que las neuronas desarrollen contactos sinápticos ayuda a controlar la producción del peróxido de hidrogeno, a través de un mecanismo que involucra a receptores en la membrana plasmática del tipo NMDA, la estimulación del complejo NOX2 y la liberación de calcio desde el retículo endoplasmático. Esta secuencia de eventos moleculares tiene un punto de convergencia en la proteína Rac1, que se establece como un nodo molecular que conecta la producción de peróxido de hidrogeno con la modificación del citoesqueleto de actina, un componente celular que define la morfología de las células. Los aspectos mecanísticos involucrados en esta respuesta se estudiaran tanto in vitro, como in vivo, pudiendo ser una de las primeras evidencias que demuestren la importancia in vivo del peróxido de hidrogeno como molécula de señalización celular, y abrir la posibilidad de regular su producción para recuperar capacidades perdidas durante la neurodegeneración.

Dr. Fernando Mendizábal Emaldía:

“Química Supramolecular Inorgánica de Oro y Calcógenos en Sistemas Complejos. Un estudio basado en química cuántica”.

Resumen:

La química supramolecular se encuentra dentro de un área nueva en ciencia, que se define por la complejidad de los sistemas. La complejidad ha demostrado ser relevante al describir ciertas estructuras. Por lo tanto, es posible estudiar los fenómenos químicos en un nuevo enfoque llamado química de sistemas. La química de sistemas tiene una organización y función, las cuales están reguladas por las interacciones entre sus componentes. En el nivel más simple, las interacciones no covalentes (INC) entre moléculas pueden conducir a la aparición de estructuras con propiedades electrónicas y ópticas específicas.

La química cuántica juega un papel esencial en el diseño del sistema supramolecular. El objetivo es aplicar principios supramoleculares para comprender las fuerzas asociadas en moléculas inorgánicas, incluidos el oro y los calcógenos (S, Se,Te). Este proyecto propone un estudio de química cuántica centrado en sistemas inorgánicos con interacciones intra- e intermoleculares a nivel molecular y de estado sólido.

El objetivo es contribuir significativamente a responder preguntas como: (1) ¿Qué tan estables son las interacciones intramoleculares e intermoleculares entre los átomos de oro y los ligandos? (2) ¿Cómo es la unión molecular de sistemas inorgánicos complejos con diferentes unidades centrales? (3) ¿Cómo son las estabilidades relativas de los complejos de calcógeno con respecto a la transferencia de carga y energía en los clusters y superficies de oro?

Dra. Verónica Palma Alvarado

"Deficiencias en la señalización WNT canónica subyacen a la disfunción de la barrera hematoencefálica y a una conectividad neuronal alterada en la esquizofrenia".

Resumen:

La esquizofrenia (SZ) es un trastorno psiquiátrico complejo y altamente heredable que se caracteriza por déficits en el comportamiento y las habilidades cognitivas, y que afecta aproximadamente al 1% de la población mundial. Actualmente no tiene cura y presenta una alta resistencia al tratamiento. A pesar de que históricamente se caracteriza por un mal funcionamiento de las neuronas del cerebro, las evidencias científicas recientes han proporcionado pruebas sólidas que vinculan la SZ con anomalías vasculares, y una disfunción de la barrera hematoencefálica (BHE) que podría gestarse durante el desarrollo embrionario.

Las redes neuronales y vasculares tienen una relación mutua basada en su similitud morfológica, co-dependencia y los mecanismos moleculares compartidos para dirigir su formación y crecimiento, conformando así la unión neuro-vascular que constituye el sustrato celular de la BHE, siendo la vía de señalización WNT canónica una de las más importantes en su formación.

En este proyecto se pretende analizar las deficiencias presentes en la señalización WNT en SZ y su impacto en la función de la BHE y la actividad neuronal, a través del estudio de diferencias funcionales en modelos de la unión neuro-vascular, reconstituida in vitro a partir de células troncales pluripotentes inducidas humanas (hiPSC), lo que representa una estrategia novedosa para el modelamiento de la enfermedad. Estos estudios se complementarán mediante el análisis de muestras sanguíneas de pacientes evaluando la presencia de proteínas que no son detectadas normalmente en la sangre, pero que debido a la disfunción de la BHE, se acumularían en pacientes con SZ.

Los resultados de este proyecto nos permitirán identificar potenciales biomarcadores tanto para el diagnóstico de SZ como para la predicción de una mejor respuesta al tratamiento.

Dr. Luis Felipe Hinojosa Opazo:

“Biogeografía histórica del bioma de Puna: Evaluando un posible origen Neógeno”.

Resumen:

En este proyecto reconstruiremos la historia biogeográfica del bioma de altura en el altiplano del norte de Chile, la Puna. Esta reconstrucción se realizará a través de una aproximación multidisciplinaria que involucra, estudios paleobotánicos, sedimentológicos, paleoclimáticos y filogenéticos, tanto en plantas como animales. Estimamos que la disponibilidad de análogos geológicos del Neogeno tardío en el altiplano chileno ofrece una oportunidad única para comprender la respuesta de la biota altoandina a los desafiantes cambios climáticos futuros, toda vez que las condiciones climáticas del Plioceno se consideran los mejores análogos para los climas futuros cercanos.

Dr. Juan Carlos Pozo Vera:

“Análisis de la influencia de operadores no-locales en el comportamiento de algunas ecuaciones diferenciales que aparecen en la teoría de difusión anómala y dispersión débil”.

Resumen:

Desde su introducción, las ecuaciones diferenciales han servido para modelar una gran cantidad de fenómenos. Sin embargo, en el último tiempo, varios fenómenos han sido explicados de mejor manera mediante el uso de ecuaciones diferenciales no-locales, las cuales, a grandes rasgos, permiten describir interacciones de largo rango y/o memoria en el proceso considerado.

El estudio de las propiedades de las soluciones de una ecuación diferencial no-local puede llegar a ser bastante complicado. En este proyecto estamos interesados en estudiar el comportamiento asintótico de algunas ecuaciones de evolución no-locales tanto en tiempo como en espacio. En principio consideraremos dos modelos no-locales provenientes de la teoría de difusión anómala y dispersión débil, y trataremos de extender nuestros resultados a otras ecuaciones no-locales de interés.

Dr. Javier Simonetti Zambelli:

“¿Dónde se han ido los zorros? Consecuencias socio-ecológicas del uso de perros guardianes de ganado”.

Resumen:

La solución al conflicto entre carnívoros y humanos requiere soluciones ambientalmente sólidas y socialmente aceptadas. El uso de perros guardianes es considerado un método eficiente para prevenir depredación de ganado por parte de carnívoros silvestres, lo que evitaría la retaliación en su contra.  Sin embargo, se desconocen las consecuencias ecológicas (hacia donde se desplazan los carnívoros) y sociales (el ganado desprotegido puede recibir mayor depredación por los carnívoros desplazados). Un aumento real o percibido de la depredación entre el ganado desprotegido puede ser respondido con cacería, desafiando lo ambientalmente amigable del uso de los perros guardianes de ganado. En este proyecto evaluaremos el uso del espacio a escala local y de paisaje por zorros en ganados protegidos o desprotegidos y estimaremos el desplazamiento de la depredación entre estos mediante experimentos naturales al tiempo que estimaremos las percepciones y actitudes de los ganaderos hacia los zorros entre aquellos que usan y no usan los perros guardianes.  El trabajo se realizará en diferentes estancias ganaderas de Magallanes, donde cuenta con el apoyo de la ONG Kauyeken y estancieros locales como soportes locales.

Dra. Claudia Stange Klein:

“Iluminando la regulación de la síntesis en la raíz de reserva de zanahoria que crece bajo tierra: descifrando el rol de DcPAR1”.

Resumen:

La raíz de reserva de Daucus carota (zanahoria) acumula carotenoides, de gran importancia para la salud humana al ser pro-vitamina A y antioxidantes. Al contrario de otras plantas, en la zanahoria, la síntesis de carotenoides es inducida en oscuridad y reprimida en luz. Hemos identificado que DcPAR1, un cofactor transcripcional de gran relevancia en mantener la síntesis de carotenoides en la condición de sombra en diversas plantas, es indispensable para la síntesis de carotenoides, la diferenciación plastidial y el desarrollo de la raíz de zanahoria. En este proyecto proponemos determinar el mecanismo por el cual DcPAR1 genera este efecto determinando la regulación que ejerce sobre los factores de transcripción DcPIF3 y DcHY5 y sobre otros que proponemos identificar.

Los resultados nos permitirán entender el particular mecanismo que existe en D.carota para sintetizar carotenoides en oscuridad, lo cual puede ser aplicado en otros vegetales para promover la generación de raíces comestibles más nutritivas.

Dr. Richard Toro Araya:

"Fuentes y dinámica atmosférica de mercurio gaseoso total y metales pesados ligados a partículas en una zona industrial de Chile central".

Resumen:

 El impacto de las grandes instalaciones industriales en el medio ambiente y la salud pública ha sido un foco de preocupación en todo el mundo. El objetivo de este estudio es cuantificar los niveles de mercurio total gaseoso y metales pesados ligados a partículas en la atmósfera del Complejo Industrial Las Ventanas con alta resolución espacio-temporal. Una combinación de métodos pasivos de muestreo, mediciones continuas de alta resolución y métodos estadísticos multivariados permitirán identificar zonas críticas de contaminación del aire, las principales fuentes industriales y caracterizar la dinámica atmosférica de los metales pesados en el área de estudio. Se espera que esta investigación proporcione información indispensable para el desarrollo de estrategias de identificación de fuentes y reducción de emisiones para esta y otras áreas industriales en todo el territorio chileno.

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