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Líneas de investigación
La estructura tridimensional de la cromatina en el interior del núcleo de las células eucariotas juega un papel crucial en la regulación transcripcional, permitiendo la interacción física entre regiones reguladoras distales y genes codificantes para proteínas. Sabemos que, durante el desarrollo, los precursores celulares se diferencian en células altamente especializadas en un proceso acompañado por una compleja reestructuración espacial de la cromatina. En el caso particular de las células neuronales, esta configuración se ha de mantener durante su larga vida post-mitótica, pero también presenta una gran plasticidad, permitiendo acomodar procesos transcripcionales necesarios para generar respuestas a estímulos externos y dar lugar a la generación de trazas de memoria que perduren en el tiempo. Pese a que en las últimas décadas hemos avanzado significativamente en la comprensión de algunos de los mecanismos que participan en esta organización espacial, aún sabemos relativamente poco de la importancia de estos mecanismos en muchos procesos tanto fisiológicos como patológicos del sistema nervioso.
Nuestro objetivo es entender mejor el papel clave que desempeñan los distintos elementos que participan en la organización espacial de la cromatina dentro del sistema nervioso, centrándonos en procesos tan relevantes como la identidad celular, la memoria, la conducta o las enfermedades neurodegenerativas.
Para ello, nuestro grupo utiliza una gran variedad de herramientas genéticas diseñadas para estudiar y modular mecanismos moleculares en modelos celulares, pero también en modelos murinos para estudiar sus implicaciones en procesos de memoria y de conducta. Nuestra metodología es altamente multidisciplinar, combinando aproximaciones de biología molecular (generación de constructos genéticos y producción de vectores neurotrópicos), técnicas de secuenciación masiva (RNA-seq, ATAC-seq, CUT&TAG, ChIP-seq), técnicas para el estudio de la estructura tridimensional de la cromatina (4C-seq, GAM) y de neurociencias conductual.
Publicaciones relevantes
- Keep calm and carry H3K27me1 off. Alcalá-Vida R, Barco A. Neuron 2024 112(17): 2829-2832 https://doi.org/10.1016/j.neuron.2024.07.014
- Dysregulated expression of cholesterol biosynthetic genes in Alzheimer’s disease alters epigenomic signatures of hippocampal neurons. Paiva I, Seguin J, Grgurina I, Singh AK, Cosquer B, Plassard D, Tzeplaeff L, Le Gras S, Cotellessa L, Decraene C, Gambi J, Alcala-Vida R, Eswaramoorthy M, Buée L, Cassel JC, Giacobini P, Blum D, Merienne K, Kundu TK, Boutillier AL. Neurobiol Dis. 2024 198: 106538 https://doi.org/10.1016/j.nbd.2024.106538
- Mutant FUS induces chromatin reorganization in the hippocampus and alters memory processes. Tzeplaeff L, Seguin J, Le Gras S, Megat S, Cosquer B, Plassard D, Dieterlé S, Paiva I, Picchiarelli G, Decraene C, Alcala-Vida R, Cassel JC, Merienne K, Dupuis L, Boutillier AL. Prog Neurobiol. 2023 227: 102483 https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2023.102483
- Altered activity-regulated H3K9 acetylation at TGF-beta signaling genes during egocentric memory in Huntington’s disease. Alcalá-Vida R, Lotz C, Brulé B, Seguin J, Decraene C, Awada A, Bombardier A, Cosquer B, Pereira de Vasconcelos A, Brouillet E, Cassel JC, Boutillier AL, Merienne K. Prog Neurobiol. 2022 219: 102363 https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2022.102363
- Altered m6A RNA methylation contributes to hippocampal memory deficits in Huntington’s disease mice. Pupak A, Singh A, Sancho-Balsells A, Alcalá-Vida R, Espina M, Giralt A, Martí E, Ørom UAV, Ginés S, Brito V. Cell Mol Life Sci. 2022 79(8): 416 https://doi.org/10.1007/s00018-022-04444-6
- Hippocampal Cannabinoid 1 Receptors Are Modulated Following Cocaine Self-administration in Male Rats. De Sa Nogueira D, Bourdy R, Alcala-Vida R, Filliol D, Andry V, Goumon Y, Zwiller J, Romieu P, Merienne K, Olmstead MC, Befort K. Mol Neurobiol. 2022 59(3): 1896-1911 https://doi.org/10.1007/s12035-022-02722-9
- Age-related and disease locus-specific mechanisms contribute to early remodelling of chromatin structure in Huntington’s disease mice. Alcalá-Vida R, Seguin J, Lotz C, Molitor AM, Irastorza-Azcarate I, Awada A, Karasu N, Bombardier A, Cosquer B, Skarmeta JLG, Cassel JC, Boutillier AL, Sexton T, Merienne K. Nat Commun. 2021 12(1): 364 https://doi.org/10.1038/s41467-020-20605-2
- Neuron type-specific increase in lamin B1 contributes to nuclear dysfunction in Huntington’s disease. Alcalá-Vida R, Garcia-Forn M, Castany-Pladevall C, Creus-Muncunill J, Ito Y, Blanco E, Golbano A, Crespí-Vázquez K, Parry A, Slater G, Samarajiwa S, Peiró S, Di Croce L, Narita M, Pérez-Navarro E. EMBO Mol Med. 2021 13(2): e12105 https://doi.org/10.15252/emmm.202012105
- Epigenetic mechanisms underlying enhancer modulation of neuronal identity, neuronal activity and neurodegeneration. Alcalà-Vida R, Awada A, Boutillier AL, Merienne K. Neurobiol Dis. 2021 147: 105155 https://doi.org/10.1016/j.nbd.2020.105155
- Increased Levels of Rictor Prevent Mutant Huntingtin-Induced Neuronal Degeneration. Creus-Muncunill J, Rué L, Alcalá-Vida R, Badillos-Rodríguez R, Romaní-Aumedes J, Marco S, Alberch J, Perez-Otaño I, Malagelada C, Pérez-Navarro Mol Neurobiol. 2018 55(10): 7728-7742 https://doi.org/10.1007/s12035-018-0956-5
Investigador emergente
Investigador predoctoral
- Keep calm and carry H3K27me1 off. Alcalá-Vida R, Barco A. Neuron 2024 112(17): 2829-2832 https://doi.org/10.1016/j.neuron.2024.07.014
- Dysregulated expression of cholesterol biosynthetic genes in Alzheimer’s disease alters epigenomic signatures of hippocampal neurons. Paiva I, Seguin J, Grgurina I, Singh AK, Cosquer B, Plassard D, Tzeplaeff L, Le Gras S, Cotellessa L, Decraene C, Gambi J, Alcala-Vida R, Eswaramoorthy M, Buée L, Cassel JC, Giacobini P, Blum D, Merienne K, Kundu TK, Boutillier AL. Neurobiol Dis. 2024 198: 106538 https://doi.org/10.1016/j.nbd.2024.106538
- Mutant FUS induces chromatin reorganization in the hippocampus and alters memory processes. Tzeplaeff L, Seguin J, Le Gras S, Megat S, Cosquer B, Plassard D, Dieterlé S, Paiva I, Picchiarelli G, Decraene C, Alcala-Vida R, Cassel JC, Merienne K, Dupuis L, Boutillier AL. Prog Neurobiol. 2023 227: 102483 https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2023.102483
- Altered activity-regulated H3K9 acetylation at TGF-beta signaling genes during egocentric memory in Huntington’s disease. Alcalá-Vida R, Lotz C, Brulé B, Seguin J, Decraene C, Awada A, Bombardier A, Cosquer B, Pereira de Vasconcelos A, Brouillet E, Cassel JC, Boutillier AL, Merienne K. Prog Neurobiol. 2022 219: 102363 https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2022.102363
- Altered m6A RNA methylation contributes to hippocampal memory deficits in Huntington’s disease mice. Pupak A, Singh A, Sancho-Balsells A, Alcalá-Vida R, Espina M, Giralt A, Martí E, Ørom UAV, Ginés S, Brito V. Cell Mol Life Sci. 2022 79(8): 416 https://doi.org/10.1007/s00018-022-04444-6
- Hippocampal Cannabinoid 1 Receptors Are Modulated Following Cocaine Self-administration in Male Rats. De Sa Nogueira D, Bourdy R, Alcala-Vida R, Filliol D, Andry V, Goumon Y, Zwiller J, Romieu P, Merienne K, Olmstead MC, Befort K. Mol Neurobiol. 2022 59(3): 1896-1911 https://doi.org/10.1007/s12035-022-02722-9
- Age-related and disease locus-specific mechanisms contribute to early remodelling of chromatin structure in Huntington’s disease mice. Alcalá-Vida R, Seguin J, Lotz C, Molitor AM, Irastorza-Azcarate I, Awada A, Karasu N, Bombardier A, Cosquer B, Skarmeta JLG, Cassel JC, Boutillier AL, Sexton T, Merienne K. Nat Commun. 2021 12(1): 364 https://doi.org/10.1038/s41467-020-20605-2
- Neuron type-specific increase in lamin B1 contributes to nuclear dysfunction in Huntington’s disease. Alcalá-Vida R, Garcia-Forn M, Castany-Pladevall C, Creus-Muncunill J, Ito Y, Blanco E, Golbano A, Crespí-Vázquez K, Parry A, Slater G, Samarajiwa S, Peiró S, Di Croce L, Narita M, Pérez-Navarro E. EMBO Mol Med. 2021 13(2): e12105 https://doi.org/10.15252/emmm.202012105
- Epigenetic mechanisms underlying enhancer modulation of neuronal identity, neuronal activity and neurodegeneration. Alcalà-Vida R, Awada A, Boutillier AL, Merienne K. Neurobiol Dis. 2021 147: 105155 https://doi.org/10.1016/j.nbd.2020.105155
- Increased Levels of Rictor Prevent Mutant Huntingtin-Induced Neuronal Degeneration. Creus-Muncunill J, Rué L, Alcalá-Vida R, Badillos-Rodríguez R, Romaní-Aumedes J, Marco S, Alberch J, Perez-Otaño I, Malagelada C, Pérez-Navarro Mol Neurobiol. 2018 55(10): 7728-7742 https://doi.org/10.1007/s12035-018-0956-5
- Chelerythrine promotes Ca2+-dependent calpain activation in neuronal cells in a PKC-independent manner. Saavedra A, Fernández-García S, Cases S, Puigdellívol M, Alcalá-Vida R, Martín-Flores N, Alberch J, Ginés S, Malagelada C, Pérez-Navarro E. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2017 1861(4): 922-935 https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2017.01.021
- Targeting CAG repeat RNAs reduces Huntington’s disease phenotype independently of huntingtin levels. Rué L, Bañez-Coronel M, Creus-Muncunill J, Giralt A, Alcalá-Vida R, Mentxaka G, Kagerbauer B, Zomeño-Abellán MT, Aranda Z, Venturi V, Pérez-Navarro E, Estivill X, Martí E. J Clin Invest. 2016 126(11): 4319-4330 https://doi.org/10.1172/jci83185
- Early down-regulation of PKCδ as a pro-survival mechanism in Huntington’s disease. Rué L, Alcalá-Vida R, López-Soop G, Creus-Muncunill J, Alberch J, Pérez-Navarro E. Neuromolecular Med. 2014 16(1): 25-37 https://doi.org/10.1007/s12017-013-8248-8