ARQUITECTURA Y DINÁMICA NUCLEAR
Uno de los desafíos actuales de la biología celular en la era post-genómica es comprender cómo se organizan los genomas tridimensionalmente en el espacio nuclear y cómo esta organización contribuye a los procesos celulares esenciales como la expresión génica, la reparación del ADN o la segregación cromosómica. Cambios en la arquitectura nuclear ocurren durante el desarrollo y diferenciación y defectos en arquitectura nuclear son responsables de múltiples enfermedades humanas.
Nuestro laboratorio utiliza la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe como organismo modelo eucariota. En esta levadura, los cromosomas se anclan a la envuelta nuclear a través de loci de ADN específicos tales como centrómeros, telómeros y sitios de unión de TFIIIC. Esta organización topológica requiere la presencia de distintas secuencias de ADN y dominios de cromatina y depende de un gran número de proteínas que median las interacciones de la cromatina con la envuelta nuclear. Por lo tanto, la envuelta nuclear sirve como un andamio dinámico para anclar y organizar distintos dominios cromosómicos, generando así una arquitectura nuclear de orden superior.
La organización nuclear de levadura de fisión comparte muchas características con eucariotas superiores. Estas características incluyen grandes centrómeros ricos en repeticiones y heterocromatina pericentromérica. Esto, en combinación con un pequeño genoma de 13.8 Mb, solo tres cromosomas y un núcleo relativamente grande (2.5-3 μm de diámetro), adecuado para la observación microscópica, hace que la levadura de fisión sea una buena herramienta para comprender los principios fundamentales de la organización y función nuclear eucariota. Tanto la levadura de fisión como los metazoos poseen uniones físicas entre el ADN y la envoltura nuclear que contribuyen a crear y mantener la arquitectura nuclear. Dichos uniones son prominentes en la heterocromatina centromérica y telomérica, pero también se encuentran en una gran cantidad de otros sitios dentro del genoma de la levadura de fisión.
Nuestro laboratorio utiliza una combinación de herramientas genéticas, biología molecular, microscopía in vivo y manipulación mecánica del núcleo y subestructuras asociadas para estudiar los mecanismos que contribuyen y regulan la organización espacial del núcleo eucariota y las implicaciones de esta organización en la estabilidad de los genomas.
