Miércoles, 13 de Diciembre de 2017

Dinámica y función del genoma

      Organización funcional del genoma de mamíferos

 

 

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María Gómez

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Resumen de Investigación:

Uno de los grandes retos en biología genómica es descifrar el paisaje no codificante de nuestro genoma, ya que la mayoría de la complejidad de los eucariotas está escrita en los elementos reguladores del mismo. Los estudios que realizamos en el laboratorio tratan de elucidar la relación funcional existente entre las regiones que regulan la iniciación de la replicación y la iniciación de la transcripción, y cómo ocurren estos procesos nucleares en el contexto de una estructura de cromatina altamente compleja y compacta.

Durante los últimos años en nuestro laboratorio hemos estudiado como los nucleosomas (las unidades básicas de la cromatina) y su organización genómica influyen en la activación de los sitios de síntesis de la replicación del DNA utilizando dos sistemas experimentales complementarios: (i) sistemas genéticos de mamíferos con una relación DNA-nucleosomas alterada y (ii) la peculiar organización genómica del parásito humano Leishmania major. En conjunto hemos encontrado que la configuración de la cromatina ejerce un gran impacto en el paisaje de iniciación de la replicación y que el programa replicativo, tanto el espacial como el temporal, está íntimamente relacionado con la cinética de la transcripción de la RNA polymerasa II. A partir de estos resultados, actualmente estamos interesados en explorar en detalle como las células en división responden a alteraciones en la organización de la cromatina en sus genomas y, específicamente, como se establece la interrelación entre la transcripción y la replicación en estos escenarios para asegurar la estabilidad del genoma. Este conocimiento es de vital importancia porque errores en la coordinación entre ambos procesos son una de las principales fuentes de inestabilidad genómica, como ocurre durante el proceso de envejecimiento celular y en ciertas enfermedades asociadas al desarrollo que presentan cromatina alterada. Para realizar estos estudios utilizamos una variedad de sistemas genéticos con modificaciones en la estructura de la cromatina y analizamos la respuesta replicativa, transcripcional y al daño en el DNA con una combinación de aproximaciones que van desde análisis genómicos y computacionales a estudios en moléculas individuales.


 

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Publicaciones recientes:

  • Lombraña, R., Álvarez, A., Fernández-Justel, J. M., Almeida, R., Poza-Carrión, C., Gomes, F., Calzada, A., Requena, J. M. and Gómez, M. 2016. Transcriptionally driven DNA replication programme of the human parasite Leishmania major. Cell Rep, 16: 1-13.
  • Lombraña, R., Almeida, R., Revuelta, I., Madeira, S., Herranz, G., Saiz, N., Bastolla, U. and Gómez, M. 2013. High-resolution analysis of DNA synthesis start sites and nucleosome architecture at efficient mammalian replication origins. EMBO J. 32: 2631-2644.
  • Sequeira-Mendes, J., Diaz-Uriarte, R., Apedaile, A., Huntley, D., Brockdorff, N. and Gómez, M. 2009. Transcription initiation activity sets replication origin efficiency in mammalian cells. PLoS Genet. 5: e1000446.
  • Gómez, M. and Antequera, F. 2008. Overeplication of short DNA regions during S phase in human cells. GenesDev. 22: 375-38.