Departament de Genètica 


GENÈTICA MOLECULAR
 HUMANA


Susana Balcells
Neus Cols
Bru Cormand
Roser Gonzàlez
Daniel Grinberg
Gemma Marfany
Lluïsa Vilageliu

GEMMA MARFANY


contacte
historial
recerca
publicacions


LÍNIES DE RECERCA EN CURS

1) Regulació del desenvolupament retinal i del destí cel·lular a retina depenent de SUMO i ubiquitina

Esbrinar les bases moleculars de les malalties humanes és un dels grans reptes a la Genètica Molecular Humana d’avui dia. S’han identificat molts gens responsables de distròfies de retina, i alguns d’aquests gens codifiquen per factors de transcripció que controlen decisions de destí cel·lular crucials per a la retina, com per exemple, els que tenen lloc en la diferenciació de tipus neuronals específics, o ens els precursors dels fotoreceptors, quan decideixen esdevenir cons o bastaons. Algunes d’aquestes decisions rauen en processos que funcionen com interruptors cel·lulars, responent a diferents estímuls interns o externs, i que acaben per “apagar” o “encendre” determinades vies de transcripció. Un dels mecanismes de regulació proteica més versàtil i, a més, reversible, és la modificació post-traduccional per conjugació d’ubiquitina i SUMO, éssent un dels paradigmes el factor de transcripció retinal Nr2E3. La nostra hipòtesi de treball és que la modificació post-traduccional per ubiquitina i SUMO són claus en la regulació de factors de transcripció i diferenciació en les decisions de destí cel·lular dels fotorecpetors. Per tant, els nostres objectius són: 1) caracterizar l’expressió en retinas de ratolí del catàleg complert dels enzims de la via de SUMO, a mes dels aproximadament centenar d’enzims deubiquitinants (DUBs) codificats en el genoma de mamífers, mitjançant tècniques de RT-PCR, transferència Western i immunohistoquímica, per tal d’establir el map d’expressió d’aquests gens; i també 2) investigar la contribució de SUMO i ubiquitina en les decisions primerenques dels fotoreceptors mitjançant un cribatge “shotgun” de silenciament gènic dels gens de la via de SUMO i de les DUBs, mitjançant tècniques de cribatge d’alt rendiment. Creiem que els resultats que obtindrem ens ajudaran a entendre com les cèl·lules precursores dels fotoreceptors decideixen el seu destí, tant cap a la diferenciació com a l’apoptosi i, per tant, entendre com l’alteració d’aquests processos porta a la disfunció i a la malaltia.




Plantilla
Dra. Gemma Marfany


Doctorands
Víctor Abad
Mariona Esquerdo
Vasileios Toulis


Estudiants de màster
Maria José López


Estudiants de grau
Elena Borrego


2) Caracterització funcional de les vies d'ubiquitina i SUMO que regulen a CRX i NR2E3

CRX i NR2E3 són dos dels factors de transcripció “mestres” (TFs) que controlen la diferenciació dels fotoreceptors. Aquests TFs s'uneixen a seqüències específiques dels promotors dels seus gens diana, unint-se a diferents proteïnes i finalment decidint el destí de les cèl·lules precursores dels fotoreceptors. El seu paper com activadors of repressors transcripcionals depèn de modificacions post-traduccionals finament regulades, com ara la SUMOïlació i la ubiquitinació, dos vies reguladores que no són gaire conegudes en la retina. CRX és un dels gens "mestres" a la retina, i la seva disrupció impedeix la diferenciació de les cèl·lules precursores de les neurones de la retina. En canvi, NR2E3 és un TF de funció dual, que si es troba sumoïlat actua com a repressor dels gens específics de cons, o com a activador dels gens específics de bastons. Hem dissenyat un assaig molt sensible en cèl·lules en cultiu, basat en l'activació del gen luciferasa sota promotors específics diana de CRX i NR2E3 per a crivellar una subgenoteca de shRNAs dirigits contra els enzims deubiquitinants (DUBs) de la via del metabolisme de SUMO, per tal d'identificar gens rellevants per a la regulació fina de les activitats transcripcional de CRX i NR2E3, gens que són causants de distròfies de retina, cercar-ne les seves dianes i partners proteics, i integrar aquestes dades en una xarxa genètica i molecular amb l'objectiu final de descobrir dianes clau per a futurs tractaments de les distròfies de retina.



Plantilla
Dra. Gemma Marfany


Col·laboradors
Dr. Sokol Todi (Wayne State University, Detroit, EUA)
Dra. Rosa Farràs (Centro de Investigación Príncipe Felipe, València)