Programa Científico

Homeostasis de tejidos y órganos

GRUPO DE INVESTIGACIÓN

Control transcripcional de la diferenciación sexual del sistema nervioso

Esther Serrano-Saiz

Las diferencias sexuales afectan a casi todos los trastornos neuropsiquiátricos, influyendo en su inicio, prevalencia, síntomas y efectividad del tratamiento, pero las bases biológicas de estas diferencias aún no se comprenden del todo. La diferenciación sexual del sistema nervioso depende de una regulación temporal y espacial altamente precisa de la expresión génica, coordinada por hormonas sexuales y factores genéticos en diversas etapas del desarrollo y núcleos anatómicos. Las alteraciones en estos procesos pueden aumentar la vulnerabilidad a las afecciones neuropsiquiátricas. Descifrar las vías genéticas y moleculares que configuran la identidad, la conectividad y la plasticidad neuronal dependientes del sexo es fundamental para comprender su relación con las enfermedades neuropsiquiátricas.

Investigación

La diferenciación sexual del cerebro de los mamíferos se ha atribuido principalmente a los efectos de las hormonas sexuales. Sin embargo, un creciente número de evidencias demuestra que los factores genéticos y epigenéticos también desempeñan un papel fundamental en la configuración de las diferencias sexuales. Los factores de transcripción DMRT son reguladores conservados de los rasgos específicos del sexo en diversas especies animales. No obstante, sus funciones en el sistema nervioso de los mamíferos aún no se comprenden del todo. Nuestra investigación explora cómo los DMRT regulan la identidad neuronal específica, el número de células, la conectividad de los circuitos y la regulación transcripcional en el contexto de los mecanismos ligados al sexo.

En los últimos años, hemos generado un atlas de expresión para todos los genes Dmrt en el cerebro del ratón, comparando sexos a lo largo del desarrollo (repositorio MGI). Hemos identificado por primera vez la expresión neuronal de Dmrt2 y Dmrt6, y Dmrt5 en nichos neurogénicos posnatales. Si bien los Dmrts de mamíferos no muestran dimorfismo sexual en su expresión, observamos diferencias cuantitativas notables en niveles de expresión entre sexos. Además, la mayoría de los genes Dmrt se mantienen en neuronas post-mitóticas. En resumen, este mapa abre nuevas vías para comprender las funciones, hasta ahora desconocidas, de los factores Dmrt en la neurogénesis posnatal y la diferenciación sexual cerebral.

Abordamos estas cuestiones mediante modelos genéticos, análisis transcriptómicos y técnicas avanzadas de microscopía, tanto en modelos de ratón como en organoides humanos. Nuestro trabajo revelará nuevos principios de la diferenciación sexual cerebral y generará modelos de ratón para comprender mejor los mecanismos genéticos que confieren protección o generan vulnerabilidad en la etiología y la predisposición sexual de los trastornos mentales.

Miembros del grupo

Esther Serrano Saiz

Lab.: 425 Ext.: 4732
eserrano(at)cbm.csic.es

Rafael Casado Navarro

Lab.: 425 Ext.: 4464
rcasado(at)cbm.csic.es

Rodrigo Torrillas de la Cal

Lab.: 425 Ext.: 4464
rtorrillas(at)cbm.csic.es

Miguel Rubio García

Lab.: 425 Ext.: 4464
mrubio(at)cbm.csic.es

Andrea Arroyo Almeda

Lab.: 425 Ext.: 4464
aarroyo(at)cbm.csic.es

Publicaciones representativas

Dmrt2 regulates sex-biased neuronal development in the cingulate cortex

Bermejo-Santos A et al.

DMRT Transcription Factors in the Control of Nervous System Sexual Differentiation

Casado-Navarro R et al.

Sexually Dimorphic Differentiation of a C. elegans Hub Neuron Is Cell Autonomously Controlled by a Conserved Transcription Factor

Esther Serrano-Saiz et al.

Single-cell molecular and developmental perspectives of sexually dimorphic circuits underlying innate social behaviors

Esther Serrano-Saiz and Isogai Y

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  • Ana Bermejo-Santos (Tesis 2025)

 

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