Grupo de Microbiología y Cambio Climático de la URJC

En la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), nuestro grupo de investigación (https://biodiversos .org/personal/) se dedica a diversas áreas de estudio en el campo de la microbiología. Estas investigaciones se centran en una amplia variedad de desafíos que abarcan aspectos sociales, económicos y medioambientales, y están alineadas con los objetivos principales del Pacto Verde Europeo. Esta estrategia fundamental de la Unión Europea, que tiene como objetivo lograr la neutralidad climática y promover un desarrollo sostenible, ha sido el foco central de algunas de nuestras investigaciones más recientes. Abordamos cuestiones cruciales, como la conservación de la diversidad microbiana, el secuestro de carbono en los ecosistemas terrestres, la restauración de suelos y la promoción de prácticas agrícolas sostenibles, la eutrofización de sistemas costeros, así como la generación de biogás mediante procesos biotecnológicos. La amplia diversidad funcional de las bacterias y el microbioma de los organismos ha abierto una ventana de investigación para la Dra. Natalia González-Benítez (https://orcid.org/0000-0003-0240-8221) y la Dra.Mª del Carmen Molina (https://orcid.org/0000-0002-8397-5887). Recientemente sus trabajos de investigación estudian cómo las plantas interactúan con las comunidades microbianas con especial interés en el microbioma que se transmite verticalmente utilizando como vector las semillas a y cómo estas interacciones afectan a la respuesta de la planta a su entorno, en un contexto actual de cambio global con especial énfasis en la la resistencia de las plantas al estrés hídrico, al crecimiento sostenible de la planta y a la contaminación ambiental. Proyectos destacados: CROWILUTION; PID2022-136830OB-I00 y COUSIN; HORIZON-CL6-2023-BIODIV-01-13. Utilizando esa amplia diversidad funcional de las bacterias hemos trabajado previamente en colaboración con el sector empresarial (REPSOL, TRAGSA etc.) construyendo consorcios microbianos con la capacidad degradadora de contaminantes como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), eliminando la toxicidad del ambiente incluso a bajas temperaturas. Otra de las líneas de investigación que se desarrollan en el grupo y está liderada por la Dra. Mª Carmen Molina es el estudio de las relaciones filogenéticas de hongos liquenizados como el género Parmelia. En este momento nos estamos centrando en los errores taxonómicos que por diferentes motivos persisten en los bancos de datos. Con frecuencia la identificación molecular se asocia a especies, géneros o incluso familias erróneas. Tratamos de dilucidar cuales son estos motivos y enmendar los errores en la medida de lo posible. Proyecto asociado Herramientas metagenómicas para el estudio de la biodiversidad en organismos simbióticos (PID2019-105312GB-I00). Pilar Martínez Hidalgo tiene una trayectoria histórica y consolidada en el estudio de la interacción beneficiosa entre plantas y microorganismos, con un enfoque particular en leguminosas, como Medicago sativa. Su trabajo se ha centrado en investigar el microbioma nodular de estas plantas con el propósito de identificar microorganismos que puedan actuar como promotores del crecimiento vegetal en cultivos de interés agronómico. Este diseño de bioinoculantes, ha considerado no solo las capacidades de promoción del crecimiento de los microorganismos utilizados, sino también su capacidad para interactuar de manera sinérgica con otros microorganismos beneficiosos. Además, ha evaluado su efectividad como agentes de biocontrol contra patógenos vegetales como Botrytis cinerea.Recientemente, también ha colaborado en un proyecto de investigación centrado en el estudio del microbioma presente en las plumas de Sturnus unicolor. Este proyecto ha analizado las capacidades degradativas de los microorganismos que habitan en las plumas, considerando diversos factores ambientales y la presencia de pigmentos. Estos estudios proporcionan información valiosa sobre la relación entre los microorganismos y su entorno, lo que contribuye a una comprensión más completa de estas interacciones en diferentes contextos. Luis Merino (ORCID:0000-0002-0343-0546) centrado en los últimos años en investigar los procesos ecológicos del suelo, con especial énfasis en aspectos como el almacenamiento de carbono, la biodiversidad del suelo, la estabilidad de los agregados y la erosión. Su enfoque se concentra en comprender las complejas interacciones entre la estructura del suelo y la diversidad biológica que lo habita, prestando especial atención a los rasgos fenotípicos de las raíces y las comunidades microbianas, principalmente hongos y bacterias. Estos avances científicos han encontrado aplicaciones prácticas en la realización de proyectos de restauración ecológica en entornos degradados en diversos países, como Alemania, España, Guatemala, Australia, Reino Unido y Francia. En la actualidad, ejerce como investigador principal en dos proyectos, denominados SUCSOC y TRILOBITE, que investigan la resistencia y resiliencia de las comunidades microbianas del suelo frente a la degradación causada por el pastoreo, así como sus efectos en la captura de carbono en suelos de bosques tropicales secos. Emma Barahona (ORCID) trabaja en técnicas de producción avanzada de biohidrógeno mediante fotofermentación, empleando cultivos de bacterias fototróficas púrpuras. Este logro se ha alcanzado mediante la implementación de un sistema de aceleración evolutiva de alto rendimiento y optimizando cultivos continuos con la bacteria fotosintética Rhodobacter capsulatus para la mejora de la producción de hidrógeno. Recientemente, nuestro equipo ha aislado biocatalizadores que logran una producción de hidrógeno, un 1600% superior a la cepa silvestre. Además, estamos diseñando procesos de obtención de hidrógeno a través de la fermentación oscura, utilizando agua derivada de la carbonización hidrotermal de desechos alimentarios. Otros estudios nos han permitido abordar la producción de hidrógeno mediante fotofermentación, utilizando como fuente de carbono productos con un gran potencial para su valorización, generando así energía verde y reduciendo la eliminación de residuos biomásicos. Silvia Pajares (https://orcid.org/0000-0002-0864-8659), mediante el uso de herramientas moleculares avanzadas, estudia cuáles son los factores ambientales que regulan la diversidad microbiana en ecosistemas marinos con gradientes de antropización. Su investigación también incluye la distribución biogeográfica y la dinámica de las comunidades microbianas en un gradiente de oxígeno en sistemas bentónicos marinos. En la actualidad, Silvia es investigadora principal en dos proyectos de investigación (NITROCOST y CF-2019-682328) que se centran en analizar las comunidades microbianas y su influencia en el ciclo del nitrógeno en entornos costeros con diferentes niveles de impacto antropogénico. Su trabajo contribuye significativamente al entendimiento de los procesos biogeoquímicos en los ecosistemas marinos y sus respuestas a los cambios ambientales, lo que tiene implicaciones importantes en la gestión y conservación de estos ecosistemas.