Programa Científico
Homeostasis de tejidos y órganos
UNIDADES EN ESTE PROGRAMA
Arquitectura celular y organogénesis Comunicación intercelular e inflamación
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Especificación segmental y formación de patrón en Drosophila

Ernesto Sánchez-Herrero Arbide
Los genes Hox especifican el desarrollo de órganos en los animales bilaterales. Queremos descifrar cómo lo hacen. Para ello empleamos técnicas genéticas, celulares y de desarrollo utilizando Drosophila melanogaster como organismo modelo. La investigación de la actividad de genes Hox y el desarrollo de órganos impacta áreas de la biología del desarrollo, evolución y estudio de síndromes humanos.

Investigación
Una cuestión importante en biología del desarrollo es comprender los mecanismos que regulan el tamaño, la forma y el patrón de las distintas estructuras de un organismo. Queremos estudiar estas cuestiones en Drosophila y basándonos principalmente en el estudio de los genes Hox, los cuales especifican la identidad de distintas estructuras en el eje anteroposterior de todos los organismos bilaterales. Codifican proteínas que se unen al DNA y regulan la expresión de genes que finalmente determinan variaciones en la forma, patrón y tamaño de los órganos.
Control del tamaño y forma por los genes Hox
Estudiamos la diferencia de tamaño y proliferación celular determinada por genes Hox en varios órganos. Investigamos, por ejemplo, como el gen Hox Ultrabithorax reduce el tamaño del metanotum (parte dorsal del tercer segmento torácico, T3) con respecto al del mesonotum (la región dorsal en el segundo segmento torácico, T2, que no expresa Ultrabithorax). En mutantes Ultrabithorax el T3 se transforma en el T2, es decir, Ultrabithorax reduce el tamaño del segmento T3 dorsal. En un análisis similar, queremos conocer los mecanismos por los que los genes Hox regulan una diferente proliferación en los histoblastos, células precursoras del abdomen, o en los discos imaginales, ya que los primeros se dividen fundamentalmente durante la pupa y los segundos durante el periodo larvario. Finalmente, nuestro trabajo se orienta también a conocer las diferencias de tamaño de distintos segmentos que formarán la genitalia. Esta diferente proliferación la establece el gen Hox Abdominal-B en conjunción con los genes que determinan el sexo y está mediada, entre otras, por las vías de señalización de Dpp y Hippo.
Con respecto al estudio de la determinación de la forma, realizamos un análisis de cómo el gen Ultrabithorax especifica la diferente forma de los halterios (globosos) y las alas (planas). Creemos que esta diferencia se debe cambios en la matriz extracelular en etapas pupales tempranas controlados por Ultrabithorax
Miembros del grupo

Ernesto Sánchez-Herrero Arbide
Lab.: 422/415.3 Ext.: 4699
esherrero(at)cbm.csic.es

Manuel Agúndez Montero
Lab.: 422 Ext.: 4683
Publicaciones representativas

The Drosophila Hox gene Ultrabithorax controls appendage shape by regulating extracellular matrix dynamics
José M De Las Heras et al.

Drosophila Hox and sex-determination genes control segment elimination through EGFR and extramacrochetae activity
David Foronda et al.

The ultrabithorax Hox gene of Drosophila controls haltere size by regulating the Dpp pathway
Luis F de Navas et al.

The Hox gene Abdominal-B antagonizes appendage development in the genital disc of Drosophila
B Estrada et al.