División asimétrica de células madre neurales en desarrollo y tumorogénesis

Líneas de investigación

Uno de los grandes retos en Neurobiología del Desarrollo es comprender cómo se genera la inmensa variedad de tipos neurales que constituyen el sistema nervioso. La División Celular Asimétrica es un mecanismo universal y clave para la generación de diversidad celular y es, asimismo, un proceso crítico en la Biología del Cáncer y de las Células Madre. Nuesto grupo está actualmente centrado en analizar en profundidad este proceso. Específicamente, estamos interesados en estudiar y contribuir a responder tres preguntas fundamentales en el campo:

1. Cuáles son los mecanismos que controlan el cambio de un modo de división simétrico a uno asimétrico? Nuestro sistema modelo para responder a esta cuestión es el “Lóbulo Óptico del cerebro larvario de Drosophila”.

2. Cuáles son los mecanismos que regulan la asimetría de la división para finalmente generar dos células hijas diferentes? Nuestro sistema modelo para responder a esta cuestión son los neuroblastos embrionarios y larvarios, células madre neurales del sistema nervioso central de Drosophila.

3. Cuáles son las conexiones entre los procesos de división celular asimétrica y tumorigénesis? Nuestro sistema modelo para abordar esta pregunta son los neuroblastos de tipo II presentes en el cerebro larvario de Drosophila.

El Abordaje: Hoy día es patente el hecho de que las vías de transducción de señales no son meras cascadas lineares. Por el contrario, dichas vías están organizadas en complejas Redes de Señalización. El objetivo de nuestra investigación es dilucidar las redes proteicas funcionales que regulan autónoma y no-autónomamente el proceso de división asimétrica. En este contexto, consideramos que las proteínas con dominios PDZ (PSD-95, Dlg, ZO-1) son excelentes candidatos como nodos integradores entre vías de señalización. Por tanto, analizamos la función de proteínas PDZ, incluída la proteína PDZ Canoe/Afadin, como proteínas integradoras dentro de las redes de señalización reguladores del proceso de división asimétrica. LLevamos a cabo nuestra investigación integrando técnicas de Genética, Biología Celular, Bioquímica, Biología Molecular y Proteómica.

Publicaciones relevantes

Glial-secreted Netrins regulate Robo1/Rac1-Cdc42 signaling threshold levels during Drosophila asymmetric neural stem and progenitor cell division Ana de Torres-Jurado, Sandra Manzanero-Ortiz, Ana Carmena Current Biology 2022 32(10): 2174-2188.e3 https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.04.001
Pilot RNAi Screen in Drosophila Neural Stem Cell Lineages to Identify Novel Tumor Suppressor Genes Involved in Asymmetric Cell Division Manzanero-Ortiz S, de Torres-Jurado A, Hernández-Rojas R, Carmena A Int J Mol Sci 2021 22(21):11332 https://doi.org/10.3390/ijms222111332
Eph signaling controls mitotic spindle orientation and cell proliferation in neuroepithelial cells Franco M, Carmena A Journal of Cell Biology 2019 218(4):1200 https://doi.org/10.1083/jcb.201807157
Synergism between canoe and scribble mutations causes tumorlike overgrowth via Ras activation in neural stem cells and epithelia Rives-Quinto N, Franco M, de Torres-Jurado A, Carmena A Development 2017 144(14):2570 https://doi.org/10.1242/dev.148171
The Hippo Pathway Core Cassette Regulates Asymmetric Cell Division Keder A, Rives-Quinto N, Aerne BL, Franco M, Tapon N, Carmena A Curr Biol 2015 25(21):2739 https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.08.064

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