Área de interés/experiencia en investigación

Áreas de Interés.

·  Microbiología.

·  Ingeniería Metabólica.

·  Biología de Sistemas.

Proyectos de Investigación.

·  Título: Caracterización fisiológica y molecular de cepas bacterianas con capacidad potencial para detoxificar hidrolizados de biomasa lignocelulósica.

·  Áreas de trabajo: Fisiología microbiana. Ingeniería celular y metabólica. Estudios de expresión por RT-qPCR . Análisis de flujos metabólicos. Oportunidad para realizar servicio social, tesis de licenciatura o tesis de posgrado. Posibilidad de beca.

·  Resumen. La implementación de procesos de producción de biocombustibles es imperativa y de carácter estratégico para nuestro país dado el próximo agotamiento del petróleo y el consecuente incremento en el precio de sus derivados. El desarrollo de procesos biotecnológicos en los que se empleen azúcares derivados de la hidrólisis de biomasa lignocelulósica proveniente de residuos agroindustriales, forestales o de cultivos vegetales especiales no alimentarios, constituyen una alternativa sustentable, renovable y amigable con el medio ambiente para la realización de fermentaciones de gran volumen, como es el caso de la producción de etanol como biocombustible. En México existen varias fuentes de estos residuos, como el rastrojo de maíz, el bagazo de caña de azúcar, los residuos del procesamiento del agave, entre otros. Estas materias primas deben ser pretratadas para poder extraer los carbohidratos que serán utilizados como sustrato por los microorganismos fermentativos. Sin embargo, algunos de los pretratamientos comúnmente empleados, como el de hidrólisis ácida, generan adicionalmente compuestos tóxicos indeseables como ácido acético, ácido fórmico, furanos y compuestos fenólicos que afectan significativamente la viabilidad y la capacidad de producción de los microorganismos. Por tal motivo, ha sido importante el desarrollo de estrategias de destoxificación de los hidrolizados, siendo el uso de agentes biológicos una opción promisoria aunque poco explorada hasta el momento. La búsqueda, identificación y caracterización de microorganismos que toleren y metabolicen altas concentraciones de compuestos tóxicos derivados de hidrolizados de biomasa, contribuirá a la consolidación de procesos biotecnológicos basados en biomasa lignocelulósica como fuente de azúcares fermentables.

Publicaciones en Revistas

25) Arteaga JE, Cerros K, Rivera-Becerril E, Lara AR, Le Borgne S, *Sigala JC. Furfural biotransformation in Acinetobacter baylyi ADP1 and Acinetobacter schindleri ACE. Biotechnol Lett. 2021 Feb 15. doi: 10.1007/s10529-021-03094-1. Online ahead of print. *Autor de correspondencia.

24) Jaén KE, Velazquez D, Sigala JC, Lara AR. Enhancing microaerobic plasmid DNA production by chromosomal expression of Vitreoscilla hemoglobin in E. coli. Biochem Eng J. 2021 Feb 166: 107862. doi: 10.1016/j.bej.2020.107862.

23) Juárez M, González-De la Rosa, Sigala JC, Lara AR. Efect of Vitreoscilla hemoglobin on recombinant protein expression and energy and redox state of CHO cells. Revista Mexicana de Ingeniería Química. 2021 20(1): 281-288. doi: 10.24275/rmiq/Bio1866.

22) Lara AR, Galindo J, Jaén KE, Juárez M, Sigala JC. Physiological response of Escherichia coli W3110 and BL21 to the aerobic expression of Vitreoscilla hemoglobin. J Microbiol Biotechnol. 2020 Oct 28;30(10):1592-1596. doi: 10.4014/jmb.2004.04030. 

21) de la Cruz M, Ramírez EA, Sigala JC, Utrilla J, Lara AR. Plasmid DNA production in proteome-reduced Escherichia coli. Microorganisms. 2020 Sep 21;8(9):1444. doi: 10.3390/microorganisms8091444.

20) *Sigala JC, Quiroz L, Arteaga E, Olivares R, Lara AR, Martinez A. Physiological and transcriptional comparison of acetate catabolism between Acinetobacter schindleri ACE and Escherichia coli JM101. FEMS Microbiol Lett. 2019 Jun 1;366(12). pii: fnz151. doi: 10.1093/femsle/fnz151. *Autor de correspondencia.

19) Jaén KE, Velázquez D, Sigala JC, Lara AR. Design of a microaerobically inducible replicon for high-yield plasmid DNA production. Biotechnol Bioeng. 2019 Oct;116(10):2514-2525. doi: 10.1002/bit.27091.

18) Salcedo-Vite K, Sigala JC, Segura D, Gosset G, Martinez A. Acinetobacter baylyi ADP1 growth performance and lipid accumulation on different carbon sources. Appl Microbiol Biotechnol. 2019 Aug;103(15):6217-6229. doi: 10.1007/s00253-019-09910-z.

17) Jaén KE, Velazquez D, Delvigne F, Sigala JC, Lara AR. Engineering E. coli for improved microaerobic pDNA production. Bioprocess Biosyst Eng. 2019 Sep;42(9):1457-1466. doi: 10.1007/s00449-019-02142-5. 

16) Lara AR, Velázquez D, Penella I, Islas F, González-De la Rosa CH, Sigala JC. Design of a synthetic miniR1 plasmid and its production by engineered Escherichia coli. Bioprocess Biosyst Eng. 2019 Aug;42(8):1391-1397. doi: 10.1007/s00449-019-02129-2. 

15) Lara AR, Jaén KE, Sigala JC, Regestein L, Büchs J. Evaluation of microbial globin promoters for oxygen-limited processes using Escherichia coli. J Biol Eng. 2017 Nov 13;11:39. doi: 10.1186/s13036-017-0082-3.

14) *Sigala JC, Suárez BP, Lara AR, Borgne SL, Bustos P, Santamaría RI, González V, Martinez A. Genomic and physiological characterization of a laboratory-isolated Acinetobacter schindleri ACE strain that quickly and efficiently catabolizes acetate. Microbiology. 2017 Jul;163(7):1052-1064. doi: 10.1099/mic.0.000488. Epub 2017 Jul 21. *Autor de correspondencia.

13) Jaén KE, Sigala JC, Olivares-Hernández R, Niehaus K, Lara AR. Heterogeneous oxygen availability affects the titer and topology but not the fidelity of plasmid DNA produced by Escherichia coli. BMC Biotechnol. 2017 Jul 4;17(1):60. doi: 10.1186/s12896-017-0378-x.

12) Juárez M, González-De la Rosa CH, Memún E, Sigala JC, Lara AR. Aerobic expression of Vitreoscilla hemoglobin improves the growth performance of CHO-K1 cells. Biotechnol J. 2017 Mar;12(3). doi: 10.1002/biot.201600438. 

11) Lara AR, Jaén KE, Sigala JC, Mühlmann M, Regestein L, Büchs J. Characterization of Endogenous and Reduced Promoters for Oxygen-Limited Processes Using Escherichia coli. ACS Synth Biol. 2017 Feb 17;6(2):344-356. doi: 10.1021/acssynbio.6b00233. 

10) Pablos TE,  Olivares R,  Sigala JC,  Ramírez OT,  Lara AR.  Towards efficient microaerobic processes using engineered Escherichia coli W3110 strains. Engineering in Life Sciences. 2016 Oct; Vol 16(7):588-597.

9) Bravo AL, Sigala JC, Le Borgne S, Morales M. Expression of an alkane monooxygenase (alkB) gene and methyl tert-butyl ether co-metabolic oxidation in Pseudomonas citronellolis. Biotechnol Lett. 2015 Apr;37(4):807-814. doi: 10.1007/s10529-014-1737-5. 

8) Sabido A, *Sigala JC, Hernández-Chávez G, Flores N, Gosset G & Bolivar F. Physiological and transcriptional characterization of Escherichia coli strains lacking interconversion of phosphoenolpyruvate and pyruvate when glucose and acetate are coutilized. Biotechnology & Bioengineering. 2014 Jun;111(6):1150-60. doi: 10.1002/bit.25177. *Autor de correspondencia.

7) Pablos T, Sigala JC, Le Borgne S, Lara A. Aerobic expression of Vitreoscilla hemoglobin efficiently reduces overflow metabolism in Escherichia coli. Biotechnology Journal. 2014 Jun; 9(6):791-9. doi: 10.1002/biot.201300388.

6) Gálvez R, Pablos T, Sigala JC, Lara A. Co-utilization of glucose and xylose increases growth rate without
affecting plasmid DNA yield of engineered E. coli. Revista Mexicana de Ingeniería Química. Aceptado 24 
Febrero 2014. Vol. 13, No. 2 .

5) Olvera L, Mendoza-Vargas A, Flores N, Olvera M, Sigala JC, Gosset G, Morett E, Bolívar F. Transcription analysis of central metabolism genes in Escherichia coli. Possible roles of s38 in their expression, as a response to carbon limitation. PLoS ONE, 4(10): e7466. 2009. 

4) Sigala JC, Flores S, Flores N, Aguilar C, de Anda R, Gosset G. Bolivar F. Acetate metabolism in Escherichia coli strains lacking phosphoenolpyruvate: carbohydrate phosphotransferase system; evidence of carbon recycling strategies and futile cycles. J Mol Microbiol Biotechnol; 16(3-4):224-35. 2009. 

3) Flores N, Leal L, Sigala JC, de Anda R, Escalante A, Martínez A, Ramírez T, Gosset G. Bolivar F: Growth recovery on glucose under aerobic conditions of an Escherichia coli strain carrying a phosphoenolpyruvate:carbohydrate phosphotransferase system deletion by inactivating arcA and overexpressing the genes coding for glucokinase and galactose permease. J Mol Microbiol Biotechnol; 13:105-116. 2007. 

2) Sigala, J.C. Tafolla, M.P. Perez-Gavilan, J.P. Estudio de la actividad ácido láctica de Lactococcus lactis ssp. lactis y su relación con el perfil de plásmidos durante el almacenamiento en refrigeración. Biotecnologia  (SMB), Vol. 11, No. 2: 18-27. 2007.

1) Flores S, Flores N, de Anda R, Gonzalez A, Escalante A, Sigala JC, Gosset G, Bolivar F: Nutrient-scavenging stress response in an Escherichia coli strain lacking the phosphoenolpyruvate:carbohydrate phosphotransferase system, as explored by gene expression profile analysis. J Mol Microbiol Biotechnol; 10: 51-63. 2005.

Memorias de Congreso

27) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Estudio de la biotransformación de furfural en cepas de Acinetobacter”. Arteaga E, Sigala JC.

26) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Producción de proteína recombinante en cepas de Escherichia coli con genoma reducido”. Ramírez E, Sigala JC, Lara A.

25) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Caracterización de la esterasa ESTCP3 obtenida de una librería metagenómica de atole agrio”. Peña C, García H, Sigala JC, Wacher C, Espinosa J, Sainz T, Reyes D.

24) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Diseño de un plásmido sintético mini R1 y su producción por Escherichia coli modificada genéticamente”. Islas F, Penella I, Velázquez D, Sigala JC, Lara A.

23) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Efecto de la expresión constitutiva de la hemoglobina de Vitreoscilla en el metabolismo aerobio y producción de GFP en células CHO”. Juárez M, González CH, Sigala JC, Lara A.

22) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Design of microaerobically inducible replicons for high-yield plasmid DNA production in microaerobic high cell-density cultures of Escherichia coli”. Jaén K, Velázquez D, Sigala JC, Lara A.

21) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Evaluación de producción de Gfp en cepas de E. coli con mutaciones en genes relacionados con el importe de glucosa”. Velázquez D, Gosset G, Sigala JC, Lara A.

20) XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2019, León Guanajuato, México. Título del Trabajo: "Evaluación de circuitos sintéticos para incrementar la producción de ADN plasmídico”. Velázquez D, Sigala JC, Lara A.

19) XI Encuentro Nacional de Biotecnología, Octubre 16-18, 2018, Sn. José del Cabo Baja California Sur, México. Título del Trabajo: "Effect of CO2 concentration on Chlorella sorokiniana growth and lipids accumulation”. Marin A, Sigala JC, Morales M.

18) 11th Symposium on the Biology of Acinetobacter, Sept. 20-22, 2017, Sevilla, España. Título del Trabajo: "Transcriptional and physiological comparison of acetate catabolism between Acinetobacter schindleri ACE and Escherichia coli JM101". Sigala JC, Quiroz L, Lara AR.

17) XVII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 25-30, 2017, Pto. Vallarta México. Título del Trabajo: "Acinetobacter schindleri ACE, una bacteria que cataboliza acetato más rápido y más eficientemente que Escherichia coli JM101". Quiroz L, Sigala JC.

16) XVII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 25-30, 2017, Pto. Vallarta México. Título del Trabajo: "Acinetobacter baylyi: un organismo ideal para la biotransformacion de furfural". Cerros K, Rivera E, Sigala JC.

15) 10th Symposium on the Biology of Acinetobacter, Junio 03-05, 2015, Atenas, Grecia. Título del Trabajo: "Genome sequence analysis of Acinetobacter sp. ACE, possibly a new species isolated from the laboratory ambience that grows optimally on acetate". Sigala JC, Bustos P, Santamaría RI, González V, Martínez A.

14) XVI Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 21-26, 2015, Guadalajara México. Título del Trabajo: " Caracterización fisiológica de Acinetobacter sp. ACE: de cepa contaminante a modelo de estudio". Sigala JC.

13) XVI Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 21-26, 2015, Guadalajara México. Título del Trabajo: "Efecto de la expresión del gen vgb de la hemoglobina de Vitreoscilla bajo el promotor trc sobre el crecimiento y la producción de ADN plasmídico en Escherichia coli". Jaen K, Sigala JC, Martínez LM, Gosset G, Lara AR.

12) XVI Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 21-26, 2015, Guadalajara México. Título del Trabajo: "Estudio de cepas de Acinetobacter como detoxificadores de compuestos inhibidores como los hallados en hidrolizados de biomasa lignocelulósica". Suárez P, Lara AR, Le Borgne S, Sigala JC.

11) XVI Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 21-26, 2015, Guadalajara México. Título del Trabajo: “Producción de compuestos aromáticos en cepas de Escherichia coli ptsHIcrr- modificadas en el nodo PEP-PYR". Sigala JC, Sabido A, Flores N, Gosset G, Bolivar F.

10) 9th Symposium on the Biology of Acinetobacter, June 19-21, 2013, Colonia, Alemania. Título del Trabajo: “Isolation and characterization of Acinetobacter sp. strain that grows fast on acetate as carbon source”. Sigala JC, Suárez BP, Lara AR, Le Borgne S.

9) XV Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2013, Cancún México. Título del Trabajo: “Isolation and characterization of Acinetobacter sp. strain that grows fast on acetate as carbon source. Sigala JC, Suárez BP, Lara AR, Le Borgne S.

8) 12th International Symposium on the Genetics of Industrial Microorganisms. June 23-28, 2013, Cancún México. Título del Trabajo: Partition between glycolysis and TCA cycle in E. coli PTS- strains enables PEP to be redirected towards aromatic production when coutilizing glucose and acetate. Sabido A, Sigala JC, Flores N, Gosset G & Bolivar F.

7) XV Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Junio 23-28, 2013, Cancún México. Título del Trabajo: “Production of PHB in E. coli PTS- strains during coutilization of two carbon sources. Cuevas CH, Sigala JC, Sabido A, Bolivar F.

6) Metabolic Engineering IX. June 3-7, 2012, Biarritz, France. Título del Trabajo: Generation and characterization of E. coli  strains lacking PTS with modifications at the PEP-PYR node in order to increase the availability of PEP towards aromatic production coutilizing glucose and acetate. Sabido A, Sigala JC, Flores N,  & Bolivar F.

5) XXIX Congreso Nacional de Bioquímica del 11 al 17 de Noviembre de 2012 en Oaxaca, Oax. Título del Trabajo: Efecto de la coutilización de glucosa y acetato como fuentes de carbono en la producción de PHB en cepas de Escherichia coli PTS- modificadas en el nodo PEP-PYR y expresando los genes phbBAC de Azotobacter vinelandii. Cuevas CH, Sigala JC, Sabido A & Bolivar F.

4) Metabolic Engineering VII: Health and Sustainability. September 14-19, 2008. Puerto Vallarta México. Poster: “Characterization of an Escherichia coli mutant that grows on acetate three fold faster than the wild type strain”. Sigala JC et al.

3) XII Congreso Nacional de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Biongeniería, Morelia, Mich, 2007. Poster: “Metabolismo gluconeogénico en cepas de E. coli PTS- y PTS-Glc+”. Sigala JC et al.

2) Metabolic Engineering VI: From recDNA towards Engineering Biological Systems. October 1-5, 2006. Noordwijkerhout, The Netherlands. Poster: “Gluconeogenic metabolism in Escherichia coli PTS- and PTS-Glc+ derivatives”. Sigala JC et al.

1) X Congreso Nacional de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Biongeniería, Pto. Vallarta Jal., 2004. Oral: “Estudio bioquímico y genético de las enzimas málicas en el metabolismo de carbono en cepas de E. coli PTS- y PTS-Glc+ y en la cepa silvestre JM101”. Sigala JC et al.