Sergio Bordel Velasco UVa
modelos metabólicos - bioinformática - metano - modelado de biorreactores

Sergio Bordel Velasco

ÁREA GRUPO DE INVESTIGACIÓN INSTITUTO
Tecnología del Medio Ambiente Grupo de Algas y Gases Instituto de Procesos Sostenibles
Mi carrera investigadora

Estudié Ingeniería Química en la Universidad de Valladolid y en la Escuela Nacional de Química de París (ENSCP). Seguidamente realicé una tesis doctoral en el departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Valladolid, cuya temática fue la biodegradación de compuestos aromáticos (tolueno, benceno, catecol…) utilizando la bacteria Pseudomonas putida F1. La tesis se centró en el modelado cinético de los procesos de biodegradación, la identificación de intermediarios metabólicos y el diseño de reactores. Tras terminar la tesis realicé una breve estancia postdoctoral en la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), en México DF, donde trabajé con el profesor Sergio Revah, en la degradación de metano usando organismos metanotrofos. Seguidamente me incorporé como postdoc al grupo de Jens Nielsen en la Universidad de Chalmers (Göteborg, Suecia). Allí comencé a trabajar en un nuevo campo de investigación, que consistía en la construcción y utilización de los llamados Modelos Metabólicos a Escala Genética (MMEGs), estos modelos incorporan todas las reacciones enzimáticas que tienen lugar en una célula (un microorganismo de interés industrial, por ejemplo) y permiten predecir los efectos de la introducción de nuevos genes o de la deleción de genes nativos.

Permanecí en la Universidad de Chalmers un total de 6 años, 2 de ellos como posdoc y 4 como profesor asistente. Durante este periodo mi investigación se centró en explotar las aplicaciones de los mencionados MMEGs. Cabe resaltar varios trabajos en los que se emplearon estos modelos para encontrar dianas terapéuticas contra distintos tipos de cáncer.

Tras mi periodo en Suecia, trabajé durante 2 años en la empresa privada (ThermoFisher Scientific, Vilnius) como bioinformático. En paralelo participé en algunos proyectos centrados en aplicar MMEGs al cáncer, en la Universidad Lituana de Ciencias de La Salud.

En septiembre de 2017 regresé a la Universidad de Valladolid gracias a un proyecto Marie Curie IF, en el que desarrollé MMEGs de distintas bacterias metanotrofas. En el marco de este proyecto realicé una estancia en el laboratorio del profesor Colin Murrell (Universidad de East Anglia).

Mi investigación

Desde mi regreso a la Universidad de Valladolid me he centrado en el desarrollo de Modelos Metabólicos a Escala Genómica (MMEGs) de organismos de interés para aplicaciones industriales y medioambientales. El metano es un gas de efecto invernadero con una capacidad de calentamiento global mucho mayor que la del dióxido de carbono. Por otro lado, muchas de sus emisiones son en concentraciones diluidas, lo que imposibilita su utilización como fuente de energía, por lo tanto, las bacterias metanotrofas suponen una interesante alternativa para, no solo eliminar el metano, sino transformarlo en productos de alto valor añadido como polihidroxibutirato, que es acumulado por metanotrofos de tipo II del género Methylocystis, o la ectoína, producida por metanotrofos halotolerantes como Methylomicrobium alcaliphilum.

Durante los últimos años, hemos publicado la mayoría de los MMEGs de metanotrofos que existen en la actualidad (y hemos sido los primeros en desarrollar modelos de metanotrofos del tipo II.

Para hacer económicamente viable la utilización de substratos gaseosos, es necesario mejorar la eficacia de la transferencia de materia gas-líquido, desarrollando y optimizando nuevos modelos de reactor.

Además de la degradación y valorización del metano, estamos trabajando en la biodegradación y valorización de poliésteres utilizando organismos genéticamente modificados, en el marco de un proyecto financiado por la multinacional Nestlé.

Asimismo, también estamos desarrollando MMEGs de otros organismos de interés ambiental, como el desnitrificante Paracoccus denitrificans o el degradador de restos quitinosos Bacillus pumilus.

Mi visión es que la integración de datos genéticos y metabólicos en el modelado y diseño de procesos industriales, tiene gran potencial para el desarrollo de procesos sostenibles que permitan la valorización de residuos y permita la existencia de una economía circular.