Programas de Investigación
Biología Celular y del Desarrollo
Laboratorio de Desarrollo y Control del Crecimiento
Marco Milán
Investigador Principal
ICREA Research Professor
Tel Oficina : +34 93 403 49 02
Tel Lab : +34 93 403 49 01
correo-e : marco.milan
irbbarcelona.org
Introducción
Una cuestión fundamental en la biología del desarrollo actual es cómo se controlan el tamaño, la forma y la formación del patrón de los tejidos, tanto a nivel molecular como genético. Drosophila melanogaster constituye un modelo experimental idóneo para estudiar esta cuestión, puesto que su biología del desarrollo está muy bien descrita y resulta ideal para la manipulación genética y molecular.
La búsqueda de genes por mutaciones de pérdida o ganancia de función y la detección de zonas reguladoras han revelado gran parte de los genes implicados en una serie de procesos importantes en el desarrollo. Además, la finalización del proyecto de secuenciación del genoma de Drosophila hace posible el uso de enfoques genéticos reversos, como por ejemplo el RNA de interferencia, la disrupción de genes diana, así como el análisis de expresión de todo el genoma para poder dirigir la investigación a una amplia variedad de temas relacionados con la biología del desarrollo de la mosca de la fruta.
Durante el desarrollo de los organismos multicelulares, grupos de células se ensamblan para formar tejidos que inicialmente son homogéneos. La elaboración de un patrón espacial a menudo se inicia cuando el campo de células se subdivide en territorios más pequeños. Los discos imaginales de Drosophila proporcionan sistemas experimentales bien caracterizados, en los cuales la subdivisión del tejido depende de los mecanismos que limitan la mezcla celular para producir barreras estables.
Estas subdivisiones estables se denominan compartimentos. En los compartimentos de los discos imaginales, las barreras sirven como centros de señalización. Las interacciones de corto alcance entre las células de compartimentos adyacentes inducen la expresión de las proteínas de señalización Wingless (Wg) y Decapentaplegic (Dpp) en las células adyacentes a las barreras compartimentales.
Wg y Dpp forman gradientes proteicos extracelulares de largo alcance centrados en las barreras compartimentales. Las barreras estables entre compartimentos resultan en fuentes estrechamente localizadas de estas proteínas de señalización. La mezcla de las células en la barrera compartimental provoca la desorganización del centro de señalización, con consecuencias desastrosas para el establecimiento del patrón y para el control del crecimiento celular.
Áreas de interés científico
El disco imaginal del ala de Drosophila es un saco epidermal de una capa. El primordio del ala se eleva desde el ectodermo embriónico en forma de grupo de unas 30 células que proliferan de manera extensiva durante el desarrollo larval, para llegar hasta alrededor de 50.000 células.
El esbozo embrionario del ala se subdivide en un compartimento anterior (A) y uno posterior (P) por la expresión restringida y por la actividad de la proteína homeodominio Engrailed en las células P. Esta subdivisión se hereda del ectodermo embriónico.
Cuando el esbozo embrionario del ala está compuesto por unas 100 células, se vuelve a subdividir en dos compartimentos: dorsal (D) y ventral (V) por la expresión restringida y la actividad de la proteína LIM-homeodominio Apterous en las células D. El objetivo es determinar cómo se generan las barreras de los compartimentos, cómo se induce la expresión de las moléculas organizadoras Wg y Dpp en las barreras de los compartimentos y cómo se organizan el crecimiento y el establecimiento del patrón por la actividad de Wg y Dpp en estas barreras.
Líneas de Investigación
Para alcanzar nuestros objetivos, nuestro grupo de investigación se estructura entorno a tres líneas de investigación:
- Formación del borde de compartimento: Identificación de nuevos genes y propiedades
- Moléculas de señalización y control del crecimiento
- Compartimentos y control del crecimiento
Financiación
Este grupo recibe financiación de las siguientes instituciones
- Comisión Europea
- Ministerio de Educación y Ciencia
- Generalitat de Catalunya
- ICREA (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)
- EMBO Young Investigator Programme
