La línea de investigación titulada "Biología Molecular de los Mecanismos de Respuesta a Estrés", engloba los siguientes subniveles:

1. Homeostasis de cationes y respuestas a estrés salino en levaduras (Analizamos la homeostasis de potasio y sodio tanto en Saccharomyces cerevisiae como en levaduras no convencionales como Candida albicans o Debaryomyces hansenii)
2. Utilización de levadura en la mejora de embutidos ibéricos del Valle de los Pedroches (Analizamos las funciones de Debaryomyces hansenii en la posible mejora de las características sensoriales de embutidos y, además, su posible función como agente de biocontrol)
3. Mutualismo planta-microorganismo en las respuestas a estreses abióticos (La función de las levaduras en las simbiosis con la planta y sus consecuencias nutricionales son practicamente desconocidas. Las estudiamos y comparamos sus consecuencias con el efecto de otros microbios modelo como la bacteria Pseudomonas o el hongo Trichoderma).
4. Aproximaciones ómicas para el estudio de las bases moleculares de los mecanismos de respuesta a estrés, tanto ambiental como fisiológico (envejecimiento)
5. Intervenciones nutricionales para paliar los daños biológicos asociados a situaciones de estrés. Aplicaciones en envejecimiento, toxicología ambiental y acuicultura.
6. Función de Redoxinas como antioxidantes y en señalización celular. (Se estudian los mecanismos de regulación de la función proteica mediante cambios redox reversibles de cisteínas en el contexto del cáncer, contribuyendo al conocimiento de las bases moleculares de la enfermedad y a la mejora en el diseño de terapias. Se emplean células de hepatocarcinoma como modelo experimental con los siguientes objetivos principales: (i) Estudio de los mecanismos y vías que conectan la peroxirredoxina 6 (Prdx6) con la función mitocondrial, la autofagia y el ciclo celular con consecuencias sobre la proliferación celular y reprogramación metabólica durante la tumorigénesis; (ii) Implicación de proteínas redox en la capacidad invasiva y progresión hacia metástasis de células de hepatocarcinoma)
7. Caracterización molecular mediante estudios de expresión génica y proteica, de tumores raros mucinosos intraperitoneales. Mecanismos de respuesta a estrés por hipoxia. Desarrollo de modelos animales con xenoimplante humano para el testado y validación de dianas terapéuticas.
8. Estrategias para potenciar la sostenibilidad en el ciclo integral del agua y plantas de residuos sólidos urbanos.