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Grupo de Trabajo
Mecanismos transcripcionales y epigenéticos de la plasticidad neuronal
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Líneas de Investigación
Nuestra investigación se centra en los mecanismos moleculares que permiten el aprendizaje, la formación de nuevos recuerdos y otras modificaciones duraderas del comportamiento animal. En concreto, investigamos el papel de determinados factores de transcripción y epigenéticos en esos procesos. También investigamos cómo el mal funcionamiento de estos mecanismos puede dar lugar a patologías del sistema nervioso. Para abordar esas cuestiones usamos una aproximación multidisciplinar que combina estudios de genética, genómica, biología molecular y celular, electrofisiología y conducta animal. Desde el punto de vista metodológico, estamos particularmente interesados en la aplicación de las nuevas tecnologías de edición epigenética y perfilado genómico en el sistema nervioso.

Nuestra investigación actual se centra en las siguientes dos áreas:

• Regulación de la expresión génica dependiente de actividad por mecanismos epigenéticos y transcripcionales: Los modelos celulares actuales para explicar cómo se forman las memorias proponen que los recuerdos están codificados en forma de cambios en la fuerza de conexiones sinápticas específicas. Estos cambios requieren a su vez de cambios en la expresión génica de las neuronas. En el laboratorio, estamos interesados en explorar el papel que juegan en este proceso algunos factores de transcripción regulados por actividad (como CREB y SRF), algunas enzimas epigenéticas (como CBP y p300), y la modificación covalente de histonas y la metilación del DNA.

• Contribución de mecanismos epigenéticos a la patoetiología de la discapacidad intelectual: Investigamos la relación entre fallos en los mecanismos de regulación epigenética y diversos trastornos neurológicos asociados a problemas cognitivos que son hoy en día incurables, tales como el síndrome de Rubinstein-Taybi y la discapacidad intelectual asociada al cromosoma X. Para ello, generamos y caracterizamos modelos murinos de estos trastornos, investigamos las causas moleculares que subyacen a los síntomas y ensayamos nuevas terapias.

Publicaciones Relevantes

Scandaglia M , Medrano-Fernandez A, Lopez-Atalaya JP, Lopez-Cascales MT, del Blanco B, Lipinski M, Benito E, Olivares R, Iwase S, Shi Y, Barco A " Loss of Kdm5c causes spurious transcription and prevents the fine-tuning of activity-regulated enhancers in neurons. " Cell Reports . in press , - ( 2017 )

Fiorenza A , Lopez-Atalaya JP, Rovira V, Scandaglia M, Geijo-Barrientos E, Barco A " Blocking miRNA biogenesis in adult forebrain neurons enhances seizure susceptibility, fear memory and food intake by increasing neuronal responsiveness. " Cereb Cortex . 26(4) , 1619 - 33 ( 2016 )

Lopez-Atalaya JP , Barco A " Can changes in histone acetylation contribute to memory formation? " Trends Genet . 30(12) , 529 - 539 ( 2014 )

Ito S , Magalska A, Alcaraz-Iborra M, Lopez-Atalaya JP, Rovira V, Contreras-Moreira B, Lipinski M, Olivares R, Martinez-Hernandez J, Ruszczycki B, Lujan R, Geijo-Barrientos E, Wilczynski G, and Barco A " Loss of neuronal 3D chromatin organization causes transcriptional and behavioral deficits related to serotonergic dysfunction " Nat Commun . 5 , - 4450 ( 2014 )

Lopez-Atalaya JP , Ito S, Valor LM, Benito E and Barco A " Genomic targets, and histone acetylation and gene expression profiling of neural HDAC inhibition. " Nucleic Acids Res . 41(17) , 8072 - 8084 ( 2013 )
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