Nuestro laboratorio está interesado en los mecanismos moleculares mediante los cuales las características epigenéticas regulan los procesos nucleares. Actualmente nos centramos en distintos aspectos del control de la accesibilidad a la cromatina y su impacto en la expresión génica, la metilación del ADN y la diferenciación celular. Además, nos interesa desarrollar nuevas herramientas para manipular el epigenoma de forma específica con el fin de regular la expresión génica.

El ADN en los eucariotas se encuentra en forma de cromatina, cuya unidad básica es el nucleosoma, un complejo formado por cuatro pares de histonas alrededor del cual se enrollan dos vueltas de ADN. Los nucleosomas afectan a múltiples procesos nucleares, ya que actúan como barreras físicas que impiden que las proteínas que se unen al ADN alcancen sus sitios diana. Además, las histonas presentes en los nucleosomas están altamente modificadas con marcas postraduccionales que actúan como plataformas de reclutamiento para múltiples proteínas y complejos lectores de histonas. Por ello, la regulación precisa de la posición y modificación de los nucleosomas es fundamental para el correcto funcionamiento del núcleo. Actualmente, nuestras principales líneas de investigación son:

Remodelación de la cromatina en plantas
Existen múltiples familias de remodeladores de la cromatina dedicadas al control de la posición de los nucleosomas. Entre ellas, la familia SWI/SNF desempeña un papel importante en el mantenimiento de regiones libres de nucleosomas en los promotores génicos, permitiendo así su correcta expresión. Existe abundante información sobre la composición y función de los complejos SWI/SNF en organismos modelo animales y fúngicos, pero su estudio en plantas es más limitado. En el laboratorio queremos entender en detalle la biología de los complejos SWI/SNF en plantas como reguladores clave de la accesibilidad de la cromatina y de la expresión génica. Para ello, empleamos diversas estrategias basadas en filogenia, bioquímica, biología molecular y estudios de genoma completo.

Ingeniería del epigenoma
Nos interesa desarrollar herramientas para manipular el epigenoma de manera dirigida con el fin de controlar la expresión génica y otros procesos nucleares. Estas herramientas utilizan plataformas programables de unión al ADN, como CRISPR y dedos de zinc artificiales (ZF), que pueden emplearse para dirigir la maquinaria epigenética a sitios específicos de interés. Este conjunto de herramientas puede utilizarse para estudiar cuestiones fundamentales sobre el funcionamiento de marcas epigenéticas concretas (marcas de histonas, posición de nucleosomas, metilación del ADN) y también puede aprovecharse como herramienta biotecnológica para manipular el epigenoma de loci de interés en cultivos.

Publicaciones seleccionadas

Name of the project: RemoPHD. Función de las proteins PHD en complejos de remodelación de cromatina SWI/SNF en plantas. Proyecto PID2019-108577GA-I00 financiado por MCIN/ AEI /10.13039/501100011033. Start-End date: 01/06/2020 – 01/06/2023. Total amount: 130.000 €