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Grupos de investigación

Regulación génica y morfogénesis

Luciano Marcon. María de Maeztu group leader.
Autoorganización de sistemas biológicos
Luciano Marcon. María de Maeztu group leader.
Principal Investigator

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Resumen


¿Cómo pueden células embrionarias genéticamente idénticas formar tejidos y órganos diferentes? La visión tradicional en biología del desarrollo es que la formación de tejidos diferentes está dirigida por señales instructivas externas. Sin embargo, creciente evidencia muestra que, cuando son cultivadas como agregados tridimensionales, las células madre embrionarias pueden formar tejidos con arquitecturas complejas en ausencia de imputs instructivos. Esto ha dado nacimiento a un nuevo campo de la biolgía que se enfoca en el estudio de la autoorganización de organoides y que promete revolucionar la ingeniería de tejidos. El objetivo principal de nuestro laboratorio es identificar los mecanismos genéticos y celulares que subyacen a dicha autoorganización. Para hacerlo, combinamos teoría y experimentos para estudiar cómo las células madre embrionarias de ratón quiebran espontáneamente su simetría cuando son cultivadas en agregados conocidos como embrioides. Nuestra investigación se centra en dos áreas principales:

i) Investigar los mecanismos genéticos que controlan la quiebra de simetría y la formación de un eje en embrioides y caracterizar su papel durante el desarrollo normal del ratón.

ii) Estudiar los comportamientos celulares que impulsan la elongación axial y que generan movimientos de tejidos similares a la gastrulación en embrioides.
 



 
Abordamos estas cuestiones utilizando un enfoque de biología de sistemas multidisciplinario que combina experimentos, microscopía tridimensional Lightsheet y modelado computacional. Nuestro objetivo a largo plazo es desarrollar un modelo integrativo de formación del eje embrionario que acople redes de regulación genéticas, comportamientos celulares y señales externas para explicar la formación de patrónes y la morfogénesis en embrioides. Este modelo nos permitirá comprender el papel de la autoorganización durante el desarrollo embrionario y nos dará la posibilidad de diseñar nuevas estrategias para la ingeniería de tejidos.

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