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2016 AG OSTO – SEPTIEMBRE

INFORMA ISBiot

Volumen 1 Número 3

INFORMACIÓN:

Instituto de Biotecnología Sustentable

(787) 857-3600 exts. 2086

Correo electrónico: [email protected]

http://www.br.uipr.edu/isbiot/

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PLANIFICADOR SEMANAL

AGOSTO 2016 - JULIO 2017

COSTO: $10.00

INICIATIVA DE LOS ESTUDIANTES DEL CURSO BIOTECNOLOGÍA DE

PLANTAS (BIOT 6115) AÑO 2015.

LOS FONDOS DE ESTAS VENTAS SERÁN DESTINADOS PARA LOS ESTUDIANTES DE

LA MAESTRÍA EN BIOTECNOLOGÍA DEL RECINTO DE BARRANQUITAS DE LA

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA.

APOYA LA EDUCACIÓN.

Las Orquídeas

Juan A. Negrón Berríos, Ph. D. Director del Instituto de Biotecnología Sustentable

Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Barranquitas

[email protected]

El Instituto de Biotecnología Sustentable (ISBiot) es una organización adscrita a

la Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Barranquitas. ISBiot

se dedica a la educación, investigación y desarrollo en el campo de la

biotecnología, con un énfasis en la utilización del conocimiento de forma

sustentable. La utilización de la biotecnología de forma sustentable implica,

entre otros, el uso eficiente de biorecursos para satisfacer necesidades,

respetando la calidad del ambiente natural, el entorno social y procurando el

disfrute de dichos biorecursos para generaciones futuras. El personal del ISBiot

lo constituyen facultad, investigadores, técnicos de investigación y estudiantes

graduados y subgraduados de los programas de biociencias del Recinto de

Barranquitas. La sede del ISBiot está ubicada en el Nuevo Edificio de

Biotecnología, Recinto de Barranquitas.

En general, los objetivos de ISBiot son:

Sostener un taller de aprendizaje e investigación para los estudiantes y

facultad de biociencias del Recinto de Barranquitas y otros recintos de la

Universidad Interamericana.

Promover el intercambio de facultad y estudiantes dentro del Sistema

Interamericana y con otras universidades y entidades de Puerto Rico y del

exterior.

Incorporar el uso sustentable de la biotecnología en áreas como la

agricultura, salud, industria y ambiente.

Desarrollar proyectos biotecnológicos para promover la biodiversidad,

conservación y sustentabilidad ambiental.

Ofrecer servicios y productos biotecnológicos para estimular la

autogestión, y establecer acuerdos con la comunidad, gobierno y la

industria.

Instituto de Biotecnología

Sustentable (ISBiot)

Equipo de ISBiot Informa

Director:

Juan A. Negrón Berríos, Ph.D.

Editor en Jefe:

Alok Arun, Ph.D.

Editores Asociados y Medios Digitales:

Rosalinda Aybar Batista, MS

Carmen C. Rosado Berríos, MA

Colaboradores:

Heydi Miranda Rivera, BS

Laura P. Rosario Esparra, BS

Mitzy Negrón Russe

Javier F. Santiago Alvarado


Universidad Interamericana de Puerto Rico

Recinto de Barranquitas

PO Box 517, Barranquitas, P.R. 00794


© Todos los derechos reservados.

Agosto– Septiembre 2016

Documento Informativo Bimensual

In the past month of July, two new research proposals were approved for the Institute of

Sustainable Biotechnology. Thanks to the hard work and effort of Dr. Alok Arun, Assistant

Professor, Dr. Juan A. Negrón, Distinguished Research Professor and also thanks to Dr. Filipa

Godoy, Research Professor in Inter American University, Metro Campus, for her assistance and

cooperation in the development of this project.

PROJECT 1: UNRAVELING THE MICROBIOME OF COMMERCIALLY IMPORTANT SEAWEED FROM PUERTO RICO

Abstract:

Several organisms, including humans, harbor microbes in and on their bodies under natural

conditions. It is becoming amply clear that many of these microbes are not disease-causing

invaders but are in fact beneficial colonizers. Interactions between host organisms and their

microbial residents (referred as microbiota) and how these influence health and disease in the

host has rapidly developed into a very exciting field of study both in animals and plants. Not

only has it come to light that the exact composition of the microbiome varies between

individuals depending upon age and health status, but also that it may play an active role in

disease resistance and recovery. The rapidly growing human population necessitates a growing

Principal Investigator: Alok Arun, IAUPR Barranquitas

Co-principal Investigator: Filipa Godoy- Vitorino, IAUPR Metro

NEW RESEARCH PROJECTS APPROVED FOR ISBIOT

Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Barranquitas Instituto de Biotecnología Sustentable

www.br.uipr.edu/isbiot

No. 1 Agosto– Septiembre 2016

ISBiot INFORMA

PROJECT 2: TRANSCRIPTOME SEQUENCING OF APIO TO IDENTIFY GENES INVOLVED IN TUBER INFECTION

Principal Investigator: Juan A. Negrón Berríos, IAUPR Barranquitas

Co-principal Investigator: Alok Arun, IAUPR Barranquitas

supply of food, freshwater and energy. To secure the

future of the human race we require continuous and

sustainable supply of the above resources and this is

the key challenge that we face in the twenty first

century. The enormous amount of pressure on

existing sources of food, water and energy makes it

necessary that alternatives are identified and new

technologies are developed to meet the above

challenge. In the industry, seaweeds in particular red

and brown seaweeds are used to extract agar,

alginates and several other unique and valuable

bioactive compounds including biofuels. For

seaweeds (commonly called algae), it is already

Abstract:

The proposed project aims to understand the

biology of a Puerto Rican crop apio in order to

develop methods to improve its cultivation and

storage. Apio (Arracacia xanthorrhiza Bancroft),

widely known in South America as arracacha, is a

prominent Puerto Rican food crop. Food security is a

pressing issue for a world that faces climate change,

environmental degradation and armed conflicts.

Crops with unique characteristics and limited

distribution are precious and vulnerable resources

that are often underutilized and neglected. They

suffer, and sometimes even disappear, in the partial

or total absence of attention from policy makers,

scientists and conservationists. Apio is a crop that is

a secondary food item for over 100 million people,

mainly in South America and Puerto Rico. While the

storage roots are the main product, the rootstock

and leaves are used as animal feed and the aerial

stems are used as propagules. The crop has low-

input requirements and can be grown in a variety of

frost-free tropical highland environments. However,

in the absence of preventive management practices




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known that the microbiome affects growth and

biomass increase. If the functional influence of the

microbiome can be harnessed to enhance

productivity, it will make seaweeds into an even more

attractive alternate agribusiness. Therefore, the

objectives of this project are to (a) map the

microbiome of commercially valuable seaweed from

several coastal sites of Puerto Rico and (b) identify

that subset of their microbiome that exerts major

influence on lipid production for biofuel production.

and proper handling, infections caused by pathogens

severely damage the storage roots. The lack of

certainty about the agents and the process of

infection is a major gap to understanding how to

prevent infection at its very onset. Despite the

economical and agricultural importance of apio, any

biotechnological strategy aimed at improving the

yield or protecting the crop from pest damage is non-

existent, partly due to lack of any genomic tools and

techniques. These gaps in our current knowledge

need to be filled to enable us to better understand

the biology of the infection process and how genomic

tools could be used to provide a fundamental

understanding of the mechanism and prevention of

infection. The overarching research goal of the

project proposed here is to use cutting-edge

molecular genetic techniques to develop a

transcriptome for apio. Secondly, we want to identify

candidate genes for secondary metabolite production

in apio and explore the medicinal properties of apio

plant parts.

Describiría mi verano en el Instituto de

Biotecnología sustentable como la mejor

experiencia que he tenido hasta ahora que

envuelve la participación académica. Me

encantó trabajar en el laboratorio porque

cada día aprendía algo nuevo y siempre

tenía algo que hacer, aunque no estuviera

directamente relacionado con mi proyecto

de investigación. Además, tanto el medio

ambiente como el ambiente laboral me

motivaban a venir todos los días y no salir.

Los demás estudiantes y profesores

siempre me ayudaron cuando tuve dudas, y

estaban abiertos a nuevas ideas. Espero

poder tener la oportunidad de volver y

colaborar en otras investigaciones.

Reseña por: Mitzy Negrón Russe

Estudiante del curso Métodos de Investigación

EDP University, San Juan

Como parte del curso Métodos de Investigación en Biotecnología

en el mes de Junio 2016, tuve la oportunidad y privilegio de trabajar

y llevar a cabo la investigación asignada, en el Instituto de

Biotecnología Sustentable de la Universidad Interamericana de

Puerto Rico Recinto de Barranquitas. Fue una experiencia grata

donde tuve la oportunidad de compartir con varios compañeros

tanto a nivel de bachillerato como de maestría y compartir el

progreso en nuestras respectivas investigaciones.

La investigación que me fue asignada tenía como título la

Secuenciación del Genoma Completo del Cloroplasto de la Planta

Scutellaria Putativa de Puerto Rico. Investigaciones pasadas en el

Instituto de Biotecnología Sustentable han llegado a dar indicios que

dicha planta es una posible nueva especie nativa de Puerto Rico y la

secuenciación del genoma del cloroplasto es un paso hacia

identificar y caracterizar a la planta. Los cloroplastos tienen la

característica de tener un genoma lo suficientemente grande como

para tener regiones específicas para cada especie incluso entre el

Reseña por: Javier F. Santiago Alvarado

Estudiante de Bachillerato en Ciencias en Biotecnología

Universidad Interamericana de Puerto Rico,





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Estudiantes de EDP University y Universidad Interamericana, Recinto de Barranquitas. Curso Métodos de Investigación verano 2016.

mismo género y así también poseen regiones muy

conservadas, convirtiéndolo en un candidato perfecto para

la identificación tipo barra de especies de plantas. Además,

la plataforma Illumina sequencing se encontraba próxima a

formar parte de los equipos del Instituto de Biotecnología

Sustentable lo cual permitiría la secuenciación de

fragmentos y genomas pequeños de DNA. Por lo que la

secuenciación del genoma del cloroplasto de la planta

Scutellaria especie de Puerto Rico se llevaría a cabo en el

Durante el periodo de verano, tres nuevas adquisiciones

se sumaron a los equipos científicos en el Instituto de

Biotecnología Sustentable. Ahora contamos con un horno

microondas que realiza digestiones y extracciones de

diversas muestras para luego ser analizadas más a fondo.

También contamos con un ICPE el cual permite la

determinación de elementos con rangos de masas

atómicas entre 7 a 250. Por último se recibió un

Secuenciador. Este instrumento nos permitirá realizar

secuenciaciones de un sin número de organismos para

poder estudiar a nivel genético lo que se desea.

Con estas nuevas adiciones a nuestro repertorio de

instrumentación, tendremos la posibilidad de avanzar en

los trabajos investigativos como también realizar estudios

más profundos y precisos y llegar a resultados y

conclusiones mucho más certeros.




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mismo instituto, otorgando cierta flexibilidad y abriendo

nuevas oportunidades a las investigaciones ya presentes.

Sin duda alguna fue una experiencia enriquecedora y

de mucho esfuerzo, donde la organización,

documentación y análisis fueron la orden del día;

llevándome un paso más cerca de mis metas y sueños a

cumplir como profesional.

ICP

Microondas

Secuenciador

El pasado mes de mayo, las estudiantes Yarelia Zavala Ortiz y Rosalinda Aybar Batista, realizaron la

defensa de sus proyectos de tesis. Los proyectos trataban sobre temas como lo es posibles

alternativas para tratar el cáncer colon-rectal; así como también un posible candidato y métodos

para remediar suelos contaminados con metales pesados. Ambos utilizando plantas como opción

principal. A continuación, los resúmenes de dichos proyectos.

Title: Biochemical and Molecular Characterization of the Effects of the Heavy Metal

Accumulation in Bryophyllum pinnatum

Abstract: Bryophyllum pinnatum is a native plant

found mostly in tropical environments. This plant

has been widely studied for its medicinal

properties. The plant has been known to have

components that work against numerous illnesses

including cancer. In past studies this plant has

been found to absorb and accumulate heavy

metals. For this study the effect that heavy metals

may have on this plant was evaluated.

Bryophyllum pinnatum was exposed to varying

concentrations of the three different heavy

metals cadmium, lead and copper for a non-

interrupted period of 15 days in in vitro culture.

After the exposure, heavy metal effects were

studied in leaves and stems. The amount of free

proline and chlorophyll content were analyzed to

determine if the plant was experiencing stress.

The amount of metal accumulated was obtained

using Flame Atomic absorption

Spectrophotometry. Finally, the expression of

gene metallothionein was measured using PCR as

well as qPCR. The results demonstrate that there

is a higher amount of free proline in the stems

exposed to the heavy metals in comparison with

the control plants. There is a decrease in the

chlorophyll content along with an increase in the

ratio of the Chlorophyll content. The amount of

heavy metal accumulated was more in the stems

when exposed to Cd and Cu versus the leaves.

The gene expression of the metallothionein gene

was also higher in the plants exposed to the

higher concentrations of metals and has a

versatility to which organ has a greater

expression depending on the heavy metal.

Rosalinda Aybar Batista, B.S.

Master of Science in Plant Biotechnology

Inter American University of Puerto Rico,

Barranquitas Campus




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Title: Antioxidant and anticancer properties of Scutellaria havanensis and a putative

Scutellaria sp. from Puerto Rico: potential medicinal plants

Abstract: Scutellaria is a genus of about 400

species of which several have been used in

traditional medicine. Recent studies have

demonstrated that flavonoids produced by

Scutellaria species (spp.) possess anticancer

properties. Further pharmacological studies have

confirmed that total extracts or isolated

flavonoids from Scutellaria also possess anti-

lipoperoxidation, anti-platelet, antiinflammatory,

antitumor, hepatoprotective, antioxidant,

antibacterial and antiviral activities. However,

only a handful of Scutellaria spp. have been

studied for their potential role in medicine. This

thesis focuses to establish the identity of a

putative Scutellaria specie from Puerto Rico using

morphological and DNA barcoding approaches.

Also, we aimed on characterizing the

pharmacological properties of Scutellaria

havanensis, a specie native to the Greater

Antilles, Bahamas and Florida (Acevedo-

Rodríguez and Strong, 2012) and compare the

properties to the putative Scutellaria sp. from

Puerto Rico. The objectives pursued here are

the in vitro seed germination of the species, the

determination of antioxidant capacity of plant

extracts and the antitumor effect on the total

extract of both plants.

Yarelia Zavala Ortiz, B.S.

Master of Science in Biotechnology

Inter American University of Puerto Rico,

Barranquitas Campus

El pasado mes de mayo, se llevó a cabo la una conferencia titulada “Caffeine stimulates locomotor

activity in the mammalian spinal cord” ofrecida por el Dr. Manuel Díaz Ríos. El Dr. Díaz actualmente es

profesor investigador en el Recinto de Ciencias Médicas de la Universidad de Puerto Rico en el área de

Neurociencias. Además, es conocido en la Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de

Barranquitas por su acostumbrada colaboración y labor.

Su conferencia trataba acerca de cómo la cafeína, un compuesto sumamente común para nosotros,

puede tener efectos en el sistema nervioso central. Nos explicó la manera en que ciertos estímulos y

respuestas fueron recuperados en tejido nervioso lesionado luego de ser tratados con diferentes dosis

de dicho. De igual forma demostró que la cafeína tiene igual y mejor efecto que fármacos que se utilizan

en tratamientos para lesiones nerviosas.

Los hallazgos que presentó el Dr. Díaz, son de gran relevancia en el área de la medicina ya que provee

alternativas menos toxicas e invasivas para remediar lesiones neurológicas. Definitivamente brindó una

conferencia sumamente interesante y provechosa.

Reseña por: Rosalinda Aybar Batista

Técnico de Laboratorio de Biotecnología



[email protected]



No. 7 Agosto-Septiembre 2016

ISBiot INFORMA

E l pasado 8 de septiembre de 2016, en el Instituto

de Biotecnología Sustentable de la Universidad

Interamericana Recinto de Barranquitas, el Dr. Jinraj

Joshipura del Instituto de Tecnología de Massachusetts

(MIT) ofreció la conferencia titulada “Engineering the

economics and sustainability of C3, C4 and CAM plants

sourced industries till chemistry permits”. En ella el Dr.

Joshipura expuso los beneficios de la utilización de

plantas C3, C4 y CAM para el desarrollo de energía

sustentable. Joshipura sugiere que un país puede ser

capaz de desarrollar una industria con el fin de producir

energía renovable o sustentable enfocándose en los

recursos disponibles. Estos recursos pueden ser

proveniente de biomasa y/o compuesto secundarios de

plantas que se cultiven con un fin comercial. Por

ejemplo, en Jamaica actualmente se utiliza la biomasa y

desechos obtenidos del procesamiento de la caña de

azúcar para producir energía renovable. De esta manera

beneficiando la economía del país. Por tanto, el

movimiento hacia una producción de energía

sustentable llevaría a lograr una disminución en la

dependencia de recursos no renovables (petróleo, gas

natural). Los requisitos para el progreso de una

economía con enfoque sustentable son los siguientes;

Reseña por: Heydi Miranda Rivera, B.S. y Laura Rosario Esparra, B.S.

Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Barranquitas

tierras apropiadas para el desarrollo agrícola, mano de

obra disponible y conocimiento químico para la

aislación de productos de utilidad. Teniendo en cuenta

las recomendaciones del Dr. Joshipura se entiende que

un país puede reformar la utilización de energía hacia

aquella que presente mayores beneficios en términos

económicos y ambientales, como lo es la energía

sustentable, siempre y cuando sea capaz de identificar

los recursos que posee y trabajarlos.



No. 8 Agosto- Septiembre 2016

ISBiot INFORMA

Dr. Jinraj Joshipura junto al rector del Recinto de Barranquitas el Dr.

Juan A. Negrón, Dr. Alok Arun, Sr. José Pérez director de

Departamento de Ciencias y Tecnología, miembros de facultad y

personal del Proyecto STEM.




PO Box 517, Barranquitas, P.R. 00794


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