Maestría en Ciencias Naturales
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La Maestría en Ciencias Naturales de la Universidad del Rosario, se orienta a formar investigadores de alto nivel, capaces de producir nuevo conocimiento y/o tecnología en respuesta a necesidades del planeta y la sociedad.
La maestría busca participar en el planteamiento de soluciones a problemáticas nacionales que requieran de la aplicación interdisciplinaria del conocimiento científico y, de esta manera, ser parte de la estrategia para lograr que Colombia esté en la frontera del conocimiento
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- ÍtemEmbargoTwo-way Interactions between Hydroclimate and Forest Vegetation Disturbances in Colombia(2025-06-09) Cárdenas Vélez, Mario Esteban; Quesada, Benjamín Raphael; Clerici, Nicola; Interacciones Clima-Ecosistemas (ICE)Este estudio investiga las relaciones causales bidireccionales y no lineales entre la dinámica de la vegetación y siete variables hidroclimáticas - temperatura del punto de rocío a 2 metros (d2m), evaporación (e), evapotranspiración potencial (pev), albedo pronosticado (fal), precipitación total (tp), temperatura del aire a 2 metros (t2m) y escorrentía (ro) - a través de ecosistemas forestales tropicales en Colombia bajo diferentes niveles de perturbación forestal. Mediante el empleo de un enfoque de conjunto que integra la causalidad de Granger no lineal con la importancia de las características del bosque aleatorio, cuantificamos la magnitud, la fuerza y los desfases temporales de las relaciones causales en 24 biomas. Las variables hidroclimáticas ejercen, en promedio, efectos causales 3,6 veces más fuertes sobre el NDVI que el NDVI sobre el hidroclima, principalmente a través de la regulación térmica. La retroalimentación del NDVI sobre el hidroclima fue menor y estuvo vinculada principalmente a variables relacionadas con el agua, como la evapotranspiración y la escorrentía. Los impactos hidroclimáticos sobre el NDVI fueron en gran medida negativos, particularmente para ro, tp y pev (magnitud media ≈ -28%), indicando un potencial estrés de la vegetación bajo flujos de agua crecientes. Por el contrario, t2m mostró una influencia consistentemente positiva (≈ +19%), sugiriendo una mayor actividad fotosintética bajo un calentamiento moderado. Surgieron patrones específicos de cada bioma: t2m tuvo la influencia más significativa sobre el NDVI en los Bosques Tropicales Húmedos (≈ +0,93 frente a la evaporación), mientras que la evaporación dominó en los Bosques Tropicales Secos (≈ +60,1 frente a d2m). Las alteraciones forestales influyeron en la causalidad más que el tipo de bioma: los bosques no alterados fueron más sensibles al estrés hidrológico (por ejemplo, tp = -8%), mientras que los bosques degradados se vieron más afectados por el estrés térmico (por ejemplo, t2m = -10%). Una sincronía de moderada a fuerte entre la vegetación y la dinámica hidroclimática de (ρ ≈ 0,54-0,62) indica la existencia de factores atmosféricos a escala regional. Estos datos mejoran la comprensión de la retroalimentación ecosistema-clima, con implicaciones para la conservación de los bosques y la adaptación al clima en las regiones tropicales.
- ÍtemAcceso Abierto
Comparative Transcriptomics of Naturally Susceptible and Resistant Trypanosoma cruzi Strains in Response to Benznidazole(2025-05-20) Ospina Varon, Carlos Mario; Ramírez González, Juan David; Grupo de Investigaciones Microbiológicas UR (GIMUR)La enfermedad de Chagas (CD), causada por el protozoo Trypanosoma cruzi, sigue siendo un importante problema de salud pública debido a las limitadas opciones de tratamiento, como el benznidazol y el nifurtimox, que se asocian con efectos adversos y eficacia variable. La aparición de cepas de T. cruzi resistentes a fármacos, junto con el escaso conocimiento de los mecanismos moleculares subyacentes a la resistencia, dificulta el desarrollo de terapias más efectivas. Para explorar estos mecanismos, realizamos un análisis transcriptómico comparativo de dos cepas de T. cruzi TcI: MG (naturalmente susceptible) y DA (naturalmente resistente) al benznidazol. Los parásitos se cultivaron en medio LIT y se determinaron los valores de CE50 mediante el ensayo MTT. Se extrajo y secuenció el ARN (RNA-seq), con lecturas alineadas con un genoma de referencia. Se analizaron las expresiones génicas diferenciales con DESeq2, el enriquecimiento funcional mediante Gene Ontology (GO) y se mapearon las vías metabólicas mediante KAAS. La CE50 para Benznidazol en DA (28,92 µg/mL) fue sustancialmente mayor que en MG (0,8827 µg/mL), lo que confirma la susceptibilidad diferencial. DA mostró 408 genes sobreexpresados y 1515 inexpresados, mientras que MG presentó 153 sobreexpresados y 866 inexpresados (Log2FoldChange ≥ 2 o ≤ -2). El análisis de GO indicó procesos biológicos divergentes entre cepas: DA mostró un enriquecimiento en transporte de electrones y desintoxicación, mientras que MG mostró un enriquecimiento en reparación del ADN y metabolismo energético. El mapeo metabólico reveló diferencias significativas en la vía de las pentosas fosfato, la glucólisis/gluconeogénesis y el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA). Se identificaron genes clave potencialmente involucrados en la resistencia, como la prostaglandina F2α sintasa, la tripanotiona sintasa, la tiorredoxina y la prostaglandina F sintasa, como posibles dianas terapéuticas. Estos hallazgos sugieren que la resistencia al benznidazol en T. cruzi implica respuestas multifactoriales específicas de la cepa a nivel transcriptómico y metabólico. Mediante el análisis de cepas naturalmente resistentes y susceptibles, este estudio proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos de resistencia a fármacos y subraya la necesidad de ampliar la investigación con cepas de T. cruzi genéticamente diversas y unidades de tipificación discretas (DTU) para fundamentar futuras estrategias terapéuticas. - ÍtemEmbargoCo-expression of the mammaglobin (SCGB2A2) gene with hsa-miR-184 and hsa-miR-190b indicates their possible role in different oncogenic pathways in Breast cancer(2024-12-02) Abella Duque, Juan Felipe; López Kleine, Liliana; Ramírez Clavijo, Sandra Rocío; Payán Gómez, César; Ramírez Clavijo, Sandra Rocío; Payán Gómez, César; Ciencias Básicas MédicasIntroducción: El cáncer de mama es el cáncer más común en mujeres a nivel mundial, y su detección temprana sigue siendo un desafío importante. Estudios recientes han identificado una mayor expresión del ARNm de la mamaglobina A (SCGB2A2) en el cáncer de mama, lo que sugiere su potencial como marcador de enfermedad, aunque su función no se comprende completamente. Este estudio identifica microARN (miARN) coexpresados con SCGB2A2, cuyas vías de señalización permiten comprender mejor el papel de SCGB2A2 en el cáncer de mama. Materiales y Métodos: Utilizando TCGAbiolinks y Firebrowse, se obtuvieron datos de miARN y expresión génica de 86 pacientes, con una muestra tumoral y una muestra de tejido normal por paciente, de la cohorte de cáncer de mama de TCGA. Los datos transcriptómicos se analizaron con DESeq2 y se calculó una correlación de Spearman para los valores p significativos, que se analizaron posteriormente utilizando herramientas de enriquecimiento y bases de datos de genes diana. Resultados: Entre los 782 miRNA expresados en cáncer de mama, solo dos, hsa-mir-184 y hsa-mir-190b, mostraron la correlación positiva más fuerte con SCGB2A. Estos miRNA también mostraron una expresión positiva en tejidos de cáncer de mama en comparación con los de tejidos normales. El análisis bioinformático sugiere que hsa-mir-184 y hsa-mir-190b desempeñan un papel importante en la proliferación celular y el control del ciclo celular. Cabe destacar que estos miRNA se han asociado previamente con el cáncer de mama. No se encontró ningún miRNA con una correlación negativa con SCGB2A2. Estos miRNA se dirigen a una amplia gama de genes, incluyendo TP53, ESR1 y MYC, que están implicados en procesos relacionados con el cáncer, como la apoptosis y la regulación del ciclo celular. Conclusiones: La correlación positiva entre hsa-mir-184 y hsa-mir-190b y la expresión de SCGB2A2 muestra que podrían participar en la misma vía de señalización. Sin embargo, en lugar de modular directamente la expresión de SCGB2A2, estos modulan la expresión de los genes SNX9 y ANXA6 en el tejido tumoral mamario. Estos participan en procesos celulares críticos, como el tráfico de membrana y la señalización celular, y se alteran con frecuencia en el cáncer, lo que los convierte en posibles dianas para la regulación de miRNA. Además, esta información nos permite comprender mejor el posible papel de la mamaglobina en las vías de señalización celular relacionadas con el cáncer de mama y contribuye al desarrollo de estrategias terapéuticas específicas.
- ÍtemAcceso AbiertoCaracterización de las comunidades microbianas en sangre, heces y fluidos orales de murciélagos neotropicales en Casanare, Colombia(2024-11-25) Luna Niño, Nicolás; Ramírez González, Juan David; Muñoz Diaz, Marina; Grupo de Investigaciones Microbiológicas UR (GIMUR)Los murciélagos son conocidos como reservorios de una amplia variedad de microorganismos patógenos, incluidos virus, bacterias, hongos, helmintos y protozoos, los cuales pueden transmitirse e infectar a otros organismos zoonóticos. Diversos estudios han empleado técnicas de secuenciación de nueva generación (NGS) para describir los patógenos transmitidos por estos mamíferos. Aunque la mayoría han caracterizado comunidades microbianas en fluidos corporales específicos, pocos han analizado la composición y diversidad de estas comunidades en varios fluidos corporales de un mismo individuo. En este estudio, utilizamos dos plataformas de NGS: secuenciación basada en amplicones de la región hipervariable V4 de los genes 16S- y 18S-rRNA, y metagenómica viral, para describir las comunidades procariotas, eucariotas y virales presentes en muestras de sangre, heces e hisopados orales recolectados de dos géneros de murciélagos (Carollia y Phyllostomus) en el departamento de Casanare, al oriente de Colombia. Se procesaron y analizaron un total de 60 muestras correspondientes a los tres tipos de fluidos corporales. Los resultados mostraron que las comunidades microbianas de estos fluidos estaban compuestas principalmente por bacterias, hongos, protozoos y diversos virus de ADN y ARN, evidenciando una variabilidad en géneros y especies microbianas. Las abundancias, métricas de diversidad y correlaciones de estos microorganismos presentaron patrones asociados tanto al género de murciélago como a los fluidos corporales, lo que sugiere que las características ecológicas de estas comunidades microbianas pueden estar determinadas por los rasgos ecológicos y fisiológicos de los murciélagos. Además, se identificaron comunidades microbianas de bacterias, algunos géneros de hongos y virus compartidos en los tres fluidos, lo que indica una posible circulación de microorganismos dentro de un mismo murciélago. Esto podría deberse al movimiento de estas comunidades desde la microbiota intestinal a otros sistemas fisiológicos o por la transmisión mediante vectores hematófagos. Por otro lado, nuestros análisis revelaron la presencia de varios microorganismos de interés para la salud pública, como Bartonella spp., Mannheimia haemolytica, Rhodotorula spp., Piroplasmida spp., Toxoplasma gondii, Alphacoronavirus spp. y Bat circovirus. La abundancia de estas especies patógenas en los tres fluidos sugiere posibles vías de transmisión de los murciélagos a otros organismos, lo que podría contribuir a la aparición de brotes de enfermedades zoonóticas. Este estudio resalta la variabilidad de microorganismos presentes en un mismo murciélago y las diversas interacciones patógeno-hospedero que pueden regular la presencia y transmisión de estos microorganismos zoonóticos. Asimismo, destacamos la importancia de analizar las características genómicas, las interacciones ecológicas y las actividades biológicas de estas comunidades microbianas en los murciélagos.
- ÍtemEmbargoFunctional role of root fungal communities of frailejones (Espeletiinae, Asteraceae) and their response to biotic and abiotic factors in tropical high-altitude grasslands(2024-12-03) Sánchez Tello, Juan David; Corrales Osorio, Adriana; Sánchez Andrade, Adriana; Martin, Michael DavidLos hongos de la rizosfera son actores clave en los procesos del ecosistema del suelo, ya que influyen en el ciclo de nutrientes debido a sus capacidades enzimáticas y su amplio potencial genético. Los rasgos funcionales de las plantas y las variables del suelo pueden influir directamente en las respuestas funcionales de las comunidades fúngicas del suelo. Sin embargo, los estudios que abordan la estructura taxonómica y el potencial genético de las comunidades fúngicas en los ecosistemas de páramo son escasos. En este estudio, analizamos cómo las comunidades fúngicas asociadas a la raíz de varias especies de Espeletia se ven afectadas por los rasgos radiculares y las variables edáficas en términos de estructura taxonómica y abundancia de genes funcionales. Para ello, muestreamos 58 individuos de Espeletia spp. y utilizamos secuenciación metagenómica de shotgun para identificar sus comunidades fúngicas asociadas. Se midieron los rasgos morfológicos de la raíz y las variables del suelo para cada muestra. Además, empleamos BLAST+ para identificar genes relacionados con el metabolismo del carbono (C) y del nitrógeno (N). Nuestros resultados indican que la comunidad fúngica es altamente rica y diversa, con una importante preponderancia de los géneros Aspergillus, Rhizophagus y Fusarium. La composición de la comunidad fúngica estuvo significativamente influenciada por dos factores edáficos (pH y azufre) y cuatro rasgos radiculares (diámetro promedio, volumen, longitud específica de la raíz y área específica de la raíz), pero no mostró una relación significativa con el sitio de muestreo ni con la especie hospedera. Además, la abundancia de genes relacionados con el metabolismo del C y N estuvo influenciada principalmente por variables del suelo (saturación de aluminio, porcentaje de arena, densidad aparente, nitrógeno, calcio y materia orgánica), mientras que el diámetro fue el único rasgo radicular significativamente relacionado. Nuestros hallazgos aportan evidencia sobre cómo los rasgos radiculares de Espeletia spp. y las variables edáficas de los páramos influyen en las comunidades fúngicas asociadas a la raíz y en su potencial genético en relación con el ciclo de nutrientes del C y N en el suelo.
