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TRASTEM

PAPEL DE LA TRADUCCIÓN GÉNICA EN LA ACTIVACIÓN DE LAS CÉLULAS MADRE ADULTAS


Nosotros


Noticias

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Introducción.

La regeneración de tejidos y órganos en vertebrados adultos, incluido el humano, depende de unas pequeñas reservas de células madre. Una propiedad fundamental de las mismas es la quiescencia, un estado de reposo con un metabolismo característico clave para el mantenimiento a largo plazo de estas reservas celulares. TRASTEM estudia los mecanismos que regulan la quiescencia mediante una aproximación multidisciplinar que incluye modelos in vitro de células madre de cerebro adulto, modelos de ratón in vivo, aproximaciones bioquímicas, genómicas, metabolómicas y de estructura de proteínas y el uso del modelo animal C.elegans. Nuestro objetivo central es explorar a fondo el papel de la traducción (TRA) en el control de la dinámica de activación y quiescencia de las células madre (STEM) y de la neurona HSN de C.elegans, que se mantiene quiescente desde su nacimiento hasta el final del desarrollo larvario. Este proyecto también pretende encontrar aplicaciones relevantes en otros campos, como la biología del desarrollo, el envejecimiento y la investigación sobre células madre del cáncer.

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Nuestros Objetivos.

Trabajamos para encontrar respuestas.

CONTROL TRADUCCIONAL EN LA QUIESCENCIA

Análisis global por técnicas ómicas de última generación de los perfiles de transcripción (transcriptoma) y traducción (traductoma) en la célula madre quiescente. Identificación de los mecanismos que mantienen un estado represivo de la traducción y caracterización de las propiedades emergentes de este nivel de regulación, atendiendo principalmente a los cambios en los receptores de la membrana celular.

BIOGÉNESIS DEL RIBOSOMA EN LA QUIESCENCIA

Evaluación del impacto funcional de la regulación de la traducción en la célula madre quiescente mediante la desactivación temprana de la biogénesis ribosomal. Obtención de nuevas estructuras relevantes en el proceso de maduración del ribosoma dentro y fuera de la maquinaria de maduración (complejo PeBoW). Diseño y comprobación de agentes de interferencia de la integridad del complejo PeBoW.

MITOCONDRIA Y METABOLISMO EN LA QUIESCENCIA

Estudio de la regulación de la biogénesis mitocondrial en la quiescencia. Caracterización del metaboloma de la célula madre quiescente y estudio de las vías de señalización que controlan la adaptación metabólica en la quiescencia en condiciones de hipoxia.

CONTROL TRADUCCIONAL EN LA QUIESCENCIA DE C.elegans

Análisis global por técnicas ómicas de última generación de los perfiles de transcripción (transcriptoma) y traducción (traductoma) en la célula quiescente HSN. Caracterización del papel de lin-4, egl-45/EIF3A, lin-41/TRIM71 y pqn-80 en la quiescencia de HSN. Búsqueda de nuevos factores implicados en quiescencia mediante un cribado de RNAi y un screen de genética directa.

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Nuestros Investigadores Principales

Tratamos de resolver incógnitas.

Marçal Vilar

U. Bases Moleculares de la Neurodegeneración

Marta Casado

Unidad de Patología Metabolica Experimental

Jordi Pérez Tur

Unidad de Genética Molecular …

Nuria Flames

Unidad de Neurobiología del desarrollo

Jerónimo Bravo

Unidad de transducción de señal

Helena Mira

Unidad de Células Madre y Envejecimiento

04

Nuestro Trabajo.

Somos un equipo multidisciplinar que se complementa para conseguir los objetivos marcados.
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Hemos establecido un método in vitro para simular la quiescencia de las células madre neurales aisladas del hipocampo adulto. Empleando este método, hemos realizado un análisis global de la expresión génica y hemos cruzado nuestros datos con los de estudios de RNAseq de una sola célula realizados in vivo. Nuestros resultados muestran que en quiescencia existe una disminución general de la expresión tanto de genes relacionados con la biogénesis de los ribosomas como de genes de la maquinaria de traducción y un aumento en la expresión de genes que codifican para proteínas de membrana. Estamos analizando el impacto funcional de estos cambios.


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  • La interferencia de la biogénesis ribosomal puede ser una buena estrategia para mantener las células en quiescencia, deteniendo la proliferación celular. Para el diseño de cualquier agente de interferencia es necesario el conocimiento de la estructura tridimensional de las proteínas diana. El conocimiento estructural del complejo PeBoW que hemos adquirido nos permite ahora diseñar agentes capaces de disgregar dicho complejo y bloquear la biogénesis ribosomal. Estamos ensayando su efecto sobre la quiescencia y activación de las células madre.


03

Hay cambios mitocondriales y metabólicos en la transición desde el estado quiescente al estado activo de las células madre. En quiescencia, la célula depende de la glicolisis para la obtención de energía, y al activarse pasa a depender de la fosforilación oxidativa. Estamos analizando la importancia del metabolismo energético y la homeostasis del oxígeno en el mantenimiento de la quiescencia de las células madre


04

En C.elegans, la neurona HSN entra transitoriamente en un estado de parada del desarrollo o quiescencia. Las neuronas HSN son motoneuronas que regulan la contracción de los músculos de la vulva para la puesta de huevos. Esta neurona nace el periodo embrionario pero se mantiene quiescente desde su nacimiento hasta el final del cuarto estadío larvario (L4). Su maduración tardía se correlaciona con el momento en que el animal empieza a generar huevos y ha de expulsarlos al exterior. Teniendo en cuenta la vida media de C.elegans y de los humanos, se calcula que HSN pasa el equivalente a doce años de nuestra vida en quiescencia. Hemos estudiado el programa genético necesario para la diferenciación de la neurona HSN. Nuestros resultados indican que el control de la traducción también es clave en este proceso


05

Noticias

Todas las novedades y noticias sobre nuestro grupo.

Próxima Actividad Relevante

Simposio del año que viene de neurogénesis adulta


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