1) Estudi proteòmic i genòmic del neoblast, cèl·lula mare totipotent de planària

Els neoblasts son els únics tipus cel·lulars indiferenciats i amb capacitat proliferativa presents a Platelmints adults. Aquest comportament cel·lular únic en el regne animal és el responsable de la gran plasticitat morfològica d’aquests organismes. La caracterització de proteïnes i gens específics de neoblasts ens permetrà estudiar molècules relacionades amb el manteniment de l’estat indeterminat, la capacitat proliferativa i la determinació vers els diferents tipus cel·lulars d’organismes adults. Resultats previs de proteòmica diferencial entre organismes irradiats amb raigs-X i controls no irradiats, junt amb d’altres de genòmica, ens han permès detectar els primers productes gènics diferencials, com proteïnes de xoc tèrmic (xaperones de 40, 60 i 70 Kd), “small GTPases”, “small nuclear ribonucleoproteins”, i altres famílies interesants com cinases de vies de senyalització implicades en el control del cicle cel·lular. Ens proposem, doncs, continuar la caracterització de noves proteïnes mitjançant estratègies de proteòmica i de genomica, validant la funció posteriorment mitjançant interferència o guany de funció.

Figura 1. Anàlisi proteica en gels bidimensionals SDS/PAGE. Les taques proteiques específiques de l’extracte proteic de planaries no irradiades s’indiquen en vermell.

Plantilla
Dr. Emili Saló


Postdoctors
Dr. Josep Francesc Abril

Doctorands
Gustavo Rodriguez-Esteban


Personal tècnic
Dr. Roger Florensa


Col·laboradors
Prof. Hans Schöler and Dr. Luca Gentile (Max Planck Institute of Munster)




2) Caracterització funcional dels gens responsables de la reconstrucció del patró durant la regeneració de planària

La gran plasticitat morfològica dels Platelmints ve acompanyada d’una infinita capacitat de reformar el patró a partir de qualsevol fragment d’organisme. Estudis previs realitzats en els darrers 30 anys ens permeten conèixer els comportaments cel·lulars de proliferació i migració, junt amb els recentment obtinguts que mostren la implicació de les vies BMP i Wnt en l’establiment i manteniment dels eixos D-V i A-P. Malauradament desconeixem els elements essencials d’aquests processos així com de la seva regulació. En aquesta línia de treball ens proposem la caracterització funcional de la via Wnt canònica i no-canònica així com de la BMP i de noves vies de senyalització com: Hh, FGF o Insulina. Finalment, es pretén dur a terme un estudi integrat d’aquestes vies i els marcadors dels neoblasts.

Figure 2. Visió dorsal de la planaria Schmidthea mediterranea normal i d’un mutant hipercefalitzat induït per l’interferencia del gen Smed b-catenin-1. Aquest mutant ha perdut l’eix A-P i la cua i les regions laterals s’han transformat en caps ectòpics. La simetria radial del mutant és deguda al manteniment de l’eix dorso-ventral.

Plantilla
Dr. Emili Saló


Postdoctors
Dr. Teresa Adell
Dr. Francesc Cebrià


Doctorands
Maria Dolores Molina
Marta Iglesias
Maria Almuedo
Miquel Sureda


Col·laboradors
Dr. Kerstin Bartscherer, (Max Planck Institute of Munster)




3) La xarxa gènica de la determinació dels ulls a Platelmints

La gran plasticitat morfològica dels platelmints ens permet regenerar els ulls en tan sols 5 dies. Fins ara hem caracteritzat la majoria dels gens de la xarxa que controla el desenvolupament inicial dels ulls. Desconeixem encara alguns dels elements, així com les interaccions entre tots aquests gens. Aprofitant l’accessibilitat al genoma complert de l’espècie Schmidtea mediterranea hem disenyat un “Smed-microchip” on és representat quasi completament el transcriptoma d’aquesta espècie. Aquest microchip representa un avanç clau en l’anàlisi global de l’expressió gènica a planaries. Els “Smed-microchips” s’han hibridat amb cDNAs de blastemes cefàlics d’organismes normals o organismes sense ulls per interferència del gen sine oculis (Smed-six1 -) a diferents estadis de regeneració. Amb aquesta estratègia ens proposem estudiar els gens clau d’aquest procés de morfogènesi encara no caracteritzats. Alhora intentarem establir les interaccions entre aquests gens responsables de la formació dels ulls mitjançant transgènesi i RNAi.

Figure 3. Inhibició de la regeneració de l’ull mitjançant RNAi del gen Gtsix1. Visió dorsal de planaries regenerant el cap durant tres setmanes. A) Imatge de camp clar d’organismes control regenerant els ulls. B) Cap regenerat a les tres setmanes sense ulls degut a l’injecció de RNAi del gen Gtsix1 a la regió del postblastema. a, aurícula; e, taca ocular; pg, zona periglobular despigmentada. (Barres, 0,4 mm)