Facultad de Química

Fernando Guzmán Chávez

Departamento: Alimentos y Biotecnología
   Perfil: Profesores-Investigadores
 Nombramiento: Profesor de Carrera Asociado
   Ubicación: Conjunto E, Laboratorio 324
  Teléfono: 5556284801 Extensión UNAM: 84801

 
 
Grados académicos
 
 

Licenciatura Químico Farmacéutico Biólogo, Facultad de Química, UNAM (2006-2010).
Maestría en Ciencias Bioquímicas. Facultad de Química, UNAM (2011-2013).
Doctorado en Biotecnología y Biología Sintética. University of Groningen. The Netherlands. (2013-2018).
Posdoctorado en Cell-free Systems. University of Cambridge, UK. (2018-2021).
Posdoctorado en Biología sintética en organismos vegetales Plantas. University of Cambridge, UK. (2021).
Posdoctorado en Producción de péptidos bioactivos. Instituto de Investigaciones Biomédicas-UNAM (2022-2023)
Investigador por México-SECIHTI. Enfoques de Biología Sintética para el desarrollo e Innovación de vacunas y anticuerpos. SECIHTI- Instituto de Investigaciones Biomédicas-UNAM (2024)


Docencia en Licenciatura [L] y Posgrado [Pg]
 
 

[L] Curso de Bioquímica Experimental- Facultad de Química, UNAM
[L] Curso de Tecnología Enzimática- Facultad de Química, UNAM

Talleres Teórico-Prácticos

Temas Selectos de Biología Sintética. Edición genómica por CRISPR-CAS en modelos in vivo e in vitro.


Áreas de investigación
 
 
  • Ingeniería Biológica de microorganismos.
  • Estudio de rutas biosintéticas de productos en bacterias y hongos filamentosos.
  • Sistemas Libres de Células (Cell-free Systems)
  • Desarrollo de sistemas de diagnóstico molecular de Bajo Costo.
  • Diseño, desarrollo y creación de herramientas de Biología Sintética (Tecnologías CRISPR-Cas, Clonación Modular, etc.)
Servicios a la Industria e Investigación.
  • Producción de Sistemas libres de Células.
  • Kits educativos basados en sistemas libres de células
  • Clonación Molecular
  • Asesoría especializada en producción de proteínas recombinantes en diferentes plataformas biológicas, modificación genómica de microorganismos y otras tecnologías de Biología Sintética.
  • Impartición de Talleres de Edición genómica

Línea de Investigación
 
 
  • Identificación y estudio de rutas biosintéticas asociadas a la producción de péptidos bioactivos de microorganismos presentes en alimentos y otras fuentes naturales mediante el uso de tecnologías libres de células y plataformas in vivo.
  • Ingeniería biológica de hongos filamentosos para la producción de biológicos de alto valor.
  • Desarrollo de nuevos sistemas libres de células (cell-free systems) para su uso en biotecnología.
  • Diseño y construcción de sistemas de detección de patógenos bajo costo utilizando tecnología libre de células y sistemas CRISPR-Cas.
  • Creación de herramientas de biológica sintética para el diseño de estrategias biotecnológicas en la búsqueda de nuevas moléculas con actividad biológica.

A lo largo de la historia, los microorganismos han desempeñado un papel importante tanto en la producción de alimentos como en la obtención de moléculas bioactivas para beneficio humano, permitiendo el uso de recursos inaccesibles o no presentes en la naturaleza a través de su domesticación y mejoramiento mediante la selección fenotípica de características deseadas. Si bien, estas modificaciones se realizaron fuera de laboratorios y con desconocimiento de los mecanismos moleculares involucrados, la esencia y el resultado final han sido las mismos: satisfacer las necesidades de una población.

El reciente surgimiento de la Biología Sintética (SB) abre una nueva perspectiva en la ingeniería biológica de microrganismos, ya que es un campo de investigación que aplica los principios básicos de la ingeniería en el (re)diseño efectivo de organismos vivos y sistemas de tipo biológico a fin de generar un conjunto de resultados deseados dando nuevas soluciones a problemas globales de salud, alimentación, cambio climático y manufactura de productos de alto valor. Una herramienta de la BS poco explorada, pero con gran potencial en el campo de la biotecnológica, son los sistemas libres de células (cell-free systems), los cuales son plataformas altamente configurables para la transcripción y traducción in vitro de proteínas que superan las limitaciones tecnológicas asociadas a los sistemas in vivo, tal como la producción de proteínas toxicas. A partir del desarrollo y uso de esta tecnológica, nuestro grupo de investigación tiene como objetivo acelerar el descubrimiento de nuevas moléculas con particular atención en péptidos bioactivos presentes en alimentos y otras fuentes poco exploradas. Además de la creación de sistemas de detección patógenos en alimentos de bajo costo, empleando tecnologías libres de células acoplados a sistemas de amplificación isotérmica de ácidos nucleicos y sistemas CRISPR-CAS.

Por otra parte, para hacer frente a dos de las principales amenazas globales de salud pública y seguridad alimentaria,  la resistencia a antibióticos y el acceso a alimentos,  nuestro grupo de trabajo utiliza enfoques de biología sintética para la ingeniería de hongos filamentosos como modelo de estudio, ya que estos cuentan con características únicas sobre otros microrganismos utilizados en la producción de alimentos, tal como una robusta capacidad secretora que los convierte en poderosas herramientas para la producción de proteínas, cuentan con la habilidad para degradar y crecer sobre complejos sustratos (por ejemplo lignocelulosa), lo que alivia el costo asociado al uso de fuentes de carbono altamente purificadas,  solo por mencionar algunas. En este sentido, la ingeniería de hongos filamentos abre la posibilidad para su uso como plataformas biológicas tanto para el estudio de rutas biosíntesis de moléculas clave que dan la apariencia, sabor, textura y perfil nutricional a alimentos fermentados que son consumidos en México y alrededor del mundo, así como para producción a bajo costos de biológicos de alto valor en biotecnología y medicina.


Premios y distinciones
 
 

Sistema Nacional de Investigadores Nivel 1 (SNI 1) (2024-2028)
Medalla Alfonso Caso al mérito universitario a los mejores alumnos del posgrado en Ciencias Bioquímicas. UNAM. (Marzo 2015)
Wood-Whelan Research Fellowship. International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB) (Abril,2022.)
Biomaker ChallengeBest Technology Award (University of Cambridge, John Innes Centre, Earlham Institute) (Noviembre 2019)
Mención Honorífica en la obtención del grado de licenciatura (Químico Farmacéutico Biólogo). Facultad de Química, UNAM.
Mención Honorífica en la obtención del grado de Maestría. Facultad de Química, UNAM


Publicaciones recientes
 
 

Cordoba-Andrade, F., Peralta-Castro, A., García-Medel, P. L., Castro-Torres, E., Gonzalez-Gonzalez, R., Castro-Lara, A. Y., Mora Garduño, J. D., Raygoza, C. D., Baruch-Torres, N., Peñafiel-Ayala, A., Diaz-Quezada, C., Cardona-Felix, C. S., Guzman Chavez, F., Trasviña-Arenas, C. H., Sotelo-Mundo, R. R., Xoconostle-Cazares, B., Martínez-Antonio, A., & Brieba de Castro, L. G.* (2025). The concentration of single-stranded DNA-binding proteins is a critical factor in recombinase polymerase amplification (RPA), as revealed by insights from an open-source system. PeerJ, 13, e19758. IF 2.7
DOI:10.7717/peerj.19758

García-Ausencio, C.*, Guzmán-Chávez, F., Rodríguez-Sanoja, R., & Sánchez, S.* (2025). Promiscuity of lanthipeptide enzymes: new challenges and applications. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 41(8), 298. IF 4.2
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Roblero-Mejía, D. O., García-Ausencio, C., Rodríguez-Sanoja, R., Guzmán-Chávez, F.*, & Sánchez, S.* (2024). Embleporicin: A Novel Class I Lanthipeptide from the Actinobacteria Embleya sp. NF3. Antibiotics, 13(12), 1179.
DOI:10.3390/antibiotics13121179

Tse, S. W., Annese, D., Romani, F., Guzman-Chavez, F., Bonter, I., Forestier, E., Frangedakis, E., & Haseloff, J.* (2024). Optimizing Promoters and Subcellular Localization for Constitutive Transgene Expression in Marchantia polymorpha. Plant And Cell Physiology, 65(8), 1298-1309.
DOI:10.1093/pcp/pcae063

Ramírez-Rendón, D., Guzmán-Chávez, F., García-Ausencio, C., Rodríguez-Sanoja, R., & Sánchez, S.* (2023). The untapped potential of actinobacterial lanthipeptides as therapeutic agents. Molecular Biology Reports, 50(12), 10605-10616.
DOI:10.1007/s11033-023-08880-w

López-Coria, M., Guzmán-Chávez, F., Carvente-García, R., Muñoz-Chapul, D., Sánchez-Sánchez, T., Arciniega-Ruíz, J. M., King-Díaz, B., & Sánchez-Nieto, S.* (2023). Maize plant expresses SWEET transporters differently when interacting with Trichoderma asperellum and Fusarium verticillioides, two fungi with different lifestyles. Frontiers In Plant Science, 14.
DOI:10.3389/fpls.2023.1253741

Guzman-Chavez, F., Arce, A., Adhikari, A., Vadhin, S., Pedroza-Garcia, J. A., Gandini, C., Ajioka, J. W., Molloy, J., Sanchez-Nieto, S., Varner, J. D., Federici, F., & Haseloff, J.* (2022). Constructing Cell-Free Expression Systems for Low-Cost Access. ACS Synthetic Biology, 11(3), 1114-1128.
DOI:10.1021/acssynbio.1c00342

Arce, A., Chavez, F. G., Gandini, C., Puig, J., Matute, T., Haseloff, J., Dalchau, N., Molloy, J., Pardee, K., & Federici, F.* (2021). Decentralizing Cell-Free RNA Sensing With the Use of Low-Cost Cell Extracts. Frontiers In Bioengineering And Biotechnology, 9.
DOI:10.3389/fbioe.2021.727584

Frangedakis, E., Guzman-Chavez, F., Rebmann, M., Markel, K., Yu, Y., Perraki, A., Tse, S. W., Liu, Y., Rever, J., Sauret-Gueto, S., Goffinet, B., Schneider, H., & Haseloff, J.* (2021). Construction of DNA Tools for Hyperexpression in Marchantia Chloroplasts. ACS Synthetic Biology, 10(7), 1651-1666.
DOI:10.1021/acssynbio.0c00637

Guzmán-Chávez, F., Zwahlen, R. D., Bovenberg, R. A. L., & Driessen, A. J. M.* (2018). Engineering of the Filamentous Fungus Penicillium chrysogenum as Cell Factory for Natural Products. Frontiers In Microbiology, 9.
DOI:10.3389/fmicb.2018.02768

Guzman‐Chavez, F., Salo, O., Samol, M., Ries, M., Kuipers, J., Bovenberg, R. A. L., Vreeken, R. J., & Driessen, A. J. M.* (2018). Deregulation of secondary metabolism in a histone deacetylase mutant of Penicillium chrysogenum. MicrobiologyOpen, 7(5).
DOI:10.1002/mbo3.598

Guzmán‐Chávez, F., Salo, O., Nygård, Y., Lankhorst, P. P., Bovenberg, R. A. L., & Driessen, A. J. M.* (2017). Mechanism and regulation of sorbicillin biosynthesis by Penicillium chrysogenum. Microbial Biotechnology, 10(4), 958-968.
DOI:10.1111/1751-7915.12736

Derntl, C., Guzmán-Chávez, F., Mello-De-Sousa, T. M., Busse, H., Driessen, A. J. M., Mach, R. L., & Mach-Aigner, A. R.* (2017). In Vivo Study of the Sorbicillinoid Gene Cluster in Trichoderma reesei. Frontiers In Microbiology, 8.
DOI:10.3389/fmicb.2017.02037

Salo, O., Guzmán-Chávez, F., Ries, M. I., Lankhorst, P. P., Bovenberg, R. A. L., Vreeken, R. J., & Driessen, A. J. M. (2016). Identification of a Polyketide Synthase Involved in Sorbicillin Biosynthesis by Penicillium chrysogenum. Applied And Environmental Microbiology, 82(13), 3971-3978.
DOI:10.1128/aem.00350-16

Sánchez-Linares, L., Gavilanes-Ruíz, M., Díaz-Pontones, D., Guzmán-Chávez, F., Calzada-Alejo, V., Zurita-Villegas, V., Luna-Loaiza, V., Moreno-Sánchez, R., Bernal-Lugo, I., & Sánchez-Nieto, S.* (2012). Early carbon mobilization and radicle protrusion in maize germination. Journal Of Experimental Botany, 63(12), 4513-4526.
DOI:10.1093/jxb/ers130

Sánchez-Nieto, S., Enríquez-Arredondo, C., Guzmán-Chávez, F., Hernández-Muñoz, R., Ramírez, J., & Gavilanes-Ruíz, M.* (2011). Kinetics of the H+-ATPase from Dry and 5-Hours-Imbibed Maize Embryos in Its Native, Solubilized, and Reconstituted Forms. Molecular Plant, 4(3), 505-515.
DOI:10.1093/mp/ssr010

 

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