Profesor lider de la línea de investigación:

Andrés González- Profesor Asociado
ingeniería biológica - modelamiento a escala genómica de microorganismos - ingeniería metabólica - biología molecular, diseño racional de proteínas - termodinámica estadística - cinética estocástica - procesos biológicos - análisis de estabilidad
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Utilización del glicerol como fuente de carbono para el crecimiento microbiano mediante la ingeniería de bioprocesos e ingeniería metabólica para la generación de productos de valor agregado del biodiesel.
El petróleo es la principal fuente de energía utilizada en el mundo a pesar de su alto costo ambiental, pero su disponibilidad es limitada y la búsqueda de nuevas fuentes de energía renovables es de gran interés. Los biocombustibles se encuentran dentro de las fuentes mas prometedoras para reemplazar los combustibles fósiles. El biodiesel puede remplazar al diésel del petróleo ya que se produce de grasas animales y vegetales; dando como subproducto glicerol. Sin embargo, dicho proceso genera una gran cantidad de glicerol, el cual es utilizado principalmente en la producción de artículos de aseo y desengrasantes, pero el exceso de glicerol generado puede convertirse en un problema ambiental, ya que no puede eliminarse en el medio ambiente y dificulta su venta. Una de las posibles aplicaciones es su uso como fuente de carbono y energía para el crecimiento microbiano. Por tal razón, la búsqueda de compuestos de alto valor agregado basados en la ingeniería de procesos, la ingeniería metabólica y la biología de sistemas, que puedan ser generados a partir de glicerol es una excelente alternativa. 

El Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP) del Departamento de Ingeniería Química, bajo la dirección del profesor Andrés González Barrios trabaja con los estudiantes de Doctorado Albert Enrique Tafur Rangel y Luis Carlos Rincones Martínez  en colaboración con los profesores Jorge Mario Gómez del Departamento de Ingeniería Química, en la búsqueda de alternativas para el uso del glicerol como fuente de carbono y energía para el crecimiento microbiano para la generación de productos de valor agregado empleando un enfoque multidisciplinario.

Desarrollo de un método de contribución de grupos para estimar la energía libre de proteínas en un sistema Dodecano-Agua usando Simulaciones de Dinámica Molecular
El  objetivo de este proyecto es desarrollar un método de contribución de grupos a partir de simulaciones de dinámica molecular de aminoácidos en un medio Dodecano-Agua, que permita encontrar los valores de energía libre de Gibbs  de proteínas y péptidos con potencial desemulsificante. El objetivo final del proyecto es tener un método que permita seleccionar de un gran set de datos, como el proporcionado por una librería metagenómica, las biomoléculas que puedan tener potencial desemulsificante mediante la información de su comportamiento en interfases de aceite y agua, siendo así un primer paso en un sistema de selección computacional que sirva como filtro para las moléculas que podrán ser evaluadas experimentalmente.

Bioproducts Design With Vegetable Extracts of Promising Amazonian Species
El conocimiento de las especies biológicas orientado hacia la búsqueda del diseño de alternativas de uso sostenible en procesos productivos a escala industrial mediante el ejercicio de racional de bioprospección permite dar paso a alternativas de negocio que tengan una mayor probabilidad de éxito económico. Dentro de la propuesta doctoral se pretende plantear la estrategia de diseño racional e integral de productos cuya formulación esté basada en mezclas tipo emulsión, teniendo como objetivo el mejoramiento de las capacidades funcionales  de los biosurfactantes utilizados y el aprovechamiento de la actividad biológica de los metabolitos primarios y secundarios presentes en extractos oleosos de especies vegetales amazónicas promisorias de la familia Areaceae.

Ingeniería de proteínas aplicada a proteínas transmembranales de E. coli para el mejoramiento de su capacidad biosurfactante.
Los biosurfactantes son moléculas con capacidad de modificar la tensión superficial producidas por microorganismos, las cuales han sido objeto de estudio  recientemente debido a las ventajas que ofrecen frente a los surfactantes derivados del petróleo como: baja toxicidad, bajas concentraciones micelares, variedad de estructuras y especificidad frente a la emulsión. Se ha reportado que  el elemento activo del conocido biosurfactante emulsan presenta alta homología con la proteína transmenbranal OmpA de E.coli. Sumado a esto, se ha demostrado que esta misma proteína estabiliza emulsiones de dodecano y agua. 

La ingeniería de proteínas se enfoca en el diseño e implementación de mutaciones dirigidas o aleatorias mediante herramientas computacionales y de biología molecular, con el objetivo de obtener nueva funcionalidad o  funcionalidad mejorada. Muchas técnicas de ingeniería de proteínas se conocen en la actualidad, debido al rápido desarrollo de las ciencias biológicas específicamente las tecnologías de ADN recombinante. Globalmente las técnicas se clasifican en métodos racionales que comprender mutagénesis dirigida, métodos aleatorios que incluyen mutagénesis aleatoria y métodos evolutivos, dentro de los cuales se encuentra el abarajado de ADN.  

Por todo lo anterior, El grupo de diseño de productos y procesos bajo la dirección del profesor Andrés Gonzalez y la participación de las estudiantes de maestría en ingeniería química Vanessa Lucia Núñez y Lina Maria Rojas lidera un proyecto en el que se pretende encontrar nuevas moléculas con actividad surfactante, mediante el abarajado del ADN de genes que codifiquen a proteínas transmembranales de E. coli. La metodología consiste en amplificar el gen de la proteína, fraccionar este ADN y reensamblarlo de manera aleatoria. En seguida se construye una librería de expresión recombinante que contenga todos estos nuevos genes y finalmente se evalúa la capacidad de modificar tensión superficial de cada clon, aplicando la molécula al sistema específico. 

Búsqueda de candidatos terapéuticos en la pared del hongo Malassezia spp mediante una reconstrucción metabólica, análisis de viabilidad y validación experimental, caracterizando la ruta metabólica de síntesis de lípidos
Las levaduras lipodependientes del género Malassezia spp., son reconocidas como parte de la microbiota de humanos y de algunos animales endotérmicos en zonas corporales abundantes en glándulas sebáceas. Estas levaduras han sido asociadas con diferentes entidades dermatológicas como la dermatitis seborreica, pitiriasis versicolor, dermatitis atópica y foliculitis. En la actualidad son catalogadas como agentes oportunistas emergentes de gran importancia, debido a que también han sido aisladas a partir de infecciones sistémicas. Su lípidodependencia ha sido corroborada a nivel molecular, mediante la secuenciación de los genomas de Malassezia globosa y M. sympodiales, lo cual reveló la ausencia de genes relacionados con la síntesis de  ácidos grasos (esenciales para la producción de lípidos), como el gen de la “fatty acid synthase”. Sin embargo, si se encuentra la presencia de numerosos genes que codifican para diferentes enzimas como lipasas, fosfolipasa, esfingomielinasas entre otras, que intervienen el proceso de obtención de los ácidos grasos para la síntesis de sus propios lípidos a partir del huésped.

En consecuencia, el objetivo de este trabajo es realizar la búsqueda de blancos terapéuticos contra Malassezia spp. Mediante la construcción de un modelo computacional del metabolismo de la levadura con énfasis en la ruta de síntesis de lípidos. La reconstrucción será alimentada con datos experimentales: el perfil lipídico y la proteómica de las levaduras crecidas en diferentes condiciones. Finalmente se evaluarán los posibles blancos terapéuticos a partir de un análisis de viabilidad de la red con diferentes knock outs in silico .
El Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP) del Departamento de Ingeniería Química, bajo la dirección del profesor Andrés González Barrios en conjunto con la profesora Adriana Celis y Silvia Restrepo del Laboratorio de Micología y Fitopatología de la universidad de los Andes, trabaja con el Estudiante de Maestría en Ciencias Biología y Biología Computacional Sergio Triana en realizar la búsqueda de blancos terapéuticos contra Malassezia spp. Mediante la construcción de un modelo computacional del metabolismo de la levadura con énfasis en la ruta de síntesis de lípidos. La reconstrucción será alimentada con datos experimentales: el perfil lipídico y la proteómica de las levaduras crecidas en diferentes condiciones. Finalmente se evaluarán los posibles blancos terapéuticos a partir de un análisis de viabilidad de la red con diferentes knock outs in silico .