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Grupos de investigación

Regulación génica y morfogénesis

Dr Peter Askjaer. CSIC
Dinámica Nuclear en Biología Celular y del Desarrollo
Dr Peter Askjaer. CSIC
Principal Investigator

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Resumen

Para el desarrollo de un organismo se requiere una organización precisa de numerosos procesos biológicos. Concretamente, el control de la expresión génica y una correcta división celular son de suma importancia para todas las formas de vida, y llevan implícitas grandes interacciones entre proteínas y cromatina. En células eucariotas, el acceso al genoma está controlado por la envoltura nuclear (EN), que actúa de barrera selectiva de permeabilidad y organizadora de la cromatina.


La EN está constituida por tres componentes mayoritarios: las membranas nucleares, los complejos de poro nuclear (NPCs) y la lámina nuclear. Los NPCs están compuestos por múltiples copias de aproximadamente 30 nucleoporinas diferentes, y regulan el transporte entre el citoplasma y el núcleo. Mediante un análisis sistemático, hemos identificado varias de las nucleoporinas esenciales para la correcta segregación de los cromosomas y para la reconstitución de la EN tras la mitosis. Así, recientemente hemos descrito una interacción entre la nucleoporina NUP107/NPP-5 y la proteína del Spindle Assembly Checkpoint MAD1. Para nuestro estudio de nucleoporinas y otras proteínas de la EN combinamos análisis de microscopía óptica avanzada, RNAi de amplio espectro y ensayos bioquímicos.



Las interacciones entre la EN y la cromatina pueden ser estudiadas in vivo usando la técnica DamID. Aprovechando la flexibilidad genética del nematodo Caenorhabditis elegans, estamos analizando la dinámica de esas interacciones durante el desarrollo, teniendo en cuenta los antecedentes genéticos que imitan/reproducen situaciones patológicas humanas. En la actualidad, centramos nuestra atención en genes relacionados con enfermedades asociadas a la EN, conocidas en su conjunto como laminopatías.


Por último, también aspiramos a aclarar la función biológica de la proteína kinasa conservada VRK-1. Mediante su fosforilación, las proteínas kinasas actúan como reguladoras de hasta un ~30% del proteoma humano. Entre los sustratos de VRK-1 se incluyen proteínas de la cromatina (por ejemplo, BAF, histonas) y factores de transcripción (por ejemplo, TP53, JUN). La pérdida de actividad de VRK-1 en mamíferos se asocia con esterilidad y fenotipos neurológicos, pero el mecanismo de las enfermedades no está claro. Hemos descrito defectos específicos subcelulares y en la organogénesis en mutantes C. elegans para vrk-1, y estamos analizando su posible relación con la fisiología humana.