Programa Científico

Homeostasis de tejidos y órganos

GRUPO DE INVESTIGACIÓN

Control transcripcional de la diferenciación sexual del sistema nervioso

Esther Serrano-Saiz

Sex differences are a defining feature of many neuropsychiatric disorders, influencing onset, prevalence, symptoms, and treatment outcomes. The biological underpinnings of these differences remain largely unresolved. Sexual differentiation of the nervous system depends on the precise temporal and spatial regulation of gene expression, which is coordinated by sex hormones and genetic factors at various developmental stages and anatomical sites. Disruptions in these processes can amplify vulnerability to neuropsychiatric conditions. 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

The sexual differentiation of the mammalian brain has been primarily attributed to the effects of sex hormones. However, a growing body of evidence demonstrates that genetic and epigenetic factors also play key roles in shaping sexual differences. DMRT transcription factors are conserved master regulators of sex-specific traits across animal species. However, their functions in the mammalian nervous system are not yet fully understood. Our research explores how DMRTs govern sex-specific neuronal identities, cell numbers, circuit connectivity, and overall transcriptional regulation in the context of sex-linked genetic mechanisms.

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

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

Carla Aurora Domínguez Martínez

Lab.: 425 Ext.: 4732

Sergio Alcaine Alvarez

Lab.: 425 Ext.: 4732

Publicaciones representativas

Dmrt2 regulates sex-biased neuronal development in the cingulate cortex

Bermejo-Santos A et al. 2025

Expression atlas of Dmrt genes across sex and development in the mouse brain: funtional insights from the olfactory system

Casado-Navarro R et al. 2026

Sexually dimorphic differentiation of a C. elegans hub neuron is cell autonomously controlled by a conserved transcription factor

Serrano-Saiz E et al. 2017

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

Serrano-Saiz E and Isogai Y. 2021

Últimas publicaciones

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Alumni del laboratorio

  • Ana Bermejo-Santos (Tesis 2025)

 

  • Ana J. Candel (TFM 2025)
  • Miguel Rublio (TFM 2024)
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