Genome Dynamics

Desarrollo y evolución de vertebrados

Dr Javier Lopez-Rios

Investigador Principal

Resumen

 

En nuestro grupo, utilizamos la extremidad del ratón durante el desarrollo para investigar los mecanismos moleculares y celulares que controlan la organogénesis. Para ello, combinamos el análisis genético en el ratón con el uso de la genómica funcional para profundizar en los mecanismos que controlan estos procesos durante el desarrollo embrionario. Concretamente, las principales áreas de interés en el laboratorio son:

1) Integración a nivel transcripcional de la señalización de SHH. El ligando SHH es esencial para la formación del esqueleto distal de la extremidad, y estamos tratando de entender cómo las células del mesénquima de la extremidad embrionaria son capaces de integrar la dosis y el tiempo de exposición a SHH y elaborar una respuesta transcripcional acorde. Para ello, estamos diseccionando los paisajes genómicos de varios genes de respuesta a SHH durante el desarrollo de la extremidad mediante el uso de tecnologías de CRISPR-Cas9 en el ratón y ensayos reporteros en animales transgénicos.

2) Diversificación evolutiva de la extremidad. Los tetrápodos han conquistado todos los hábitats en el planeta gracias a la adaptación de sus extremidades para correr, nadar, volar, etc. Estas adaptaciones implican todo tipo de modificaciones del esqueleto de la extremidad, incluidas la perdida/reducción en el número de dedos, cambio en el tamaño y la forma de huesos, etc.

 
 

 

 

En el laboratorio, combinamos el análisis cuantitativo de la expresión génica con estudios de epigenómica funcional  (ATAC-seq, ChIP-seq, 4C-seq, etc) en embriones de ratón, cerdo y pollo con el objetivo de identificar divergencias reguladoras en los paisajes cis-reguladores de genes con funciones esenciales durante el desarrollo de la extremidad. La relevancia funcional de los cambios identificados puede ser luego comprobada mediante la modificación del genoma del ratón mediante CRISPR-Cas9.

3) Además, estamos interesados en descifrar los mecanismos que especifican las diferentes poblaciones de células madre del esqueleto (SSC) y las relaciones ontogénicas entre ellas, para lo cual utilizamos aproximaciones de marcado de linajes celulares con herramientas genéticas y herramientas de análisis a nivel de célula única. En particular, nos interesa el uso terapéutico de estas células, dadas sus potentes propiedades inmunoreguladoras.

Si estás interesado en unirte al laboratorio, manda tu CV a Javier López-Ríos (jloprio@upo.es).

Publicaciones más relevantes

 

  • Letelier J#, Naranjo S#, Sospedra-Arrufat I, Martínez-Morales JR,  Lopez-Rios J*, Shubin N*, Gómez-Skarmeta JL* (2021). The Shh/Gli3 gene regulatory network precedes the origin of paired fins and reveals the deep homology between distal fins and digits. Proc Natl Acad Sci USA 118(46): e2100575118.   Featured in El País (Nov 8, 2021)  > ver articulo

 

  • Tissières V, Geier F, Kessler B, Wolf E, Zeller R, Lopez-Rios J. (2020). Gene regulatory and expression differences between mouse and pig limb buds provide insights into the evolutionary emergence of artiodactyl traits. Cell Rep 31 (1): 107490.

 

  • Osterwalder M, Barozzi I, Tissières V, Fukuda-Yuzawa Y, Mannion BJ, Afzal SY, Lee EA, Zhu Y, Plajzer-Frick I, Pickle CS, Kato M, Garvin TH, Pham QT, Harrington AN, Akiyama JA, Afzal V, Lopez-Rios J, Dickel DE, Visel A, Pennacchio LA. (2018). Enhancer redundancy provides phenotypic robustness in mammalian development. Nature, 554(7691):239-243.

 

 

  • Lopez-Rios J#, Duchesne A#, Speziale D, Andrey G, Peterson KA, German P, Ünal E, Liu J, Floriot S, Barbey S, Gallard Y, Müller-Gerbl M, Courtney AD, Klopp C, Rodriguez S, Ivanek R, Beisel C, Wicking C, Iber D, Robert B, McMahon AP, Duboule D and Zeller R. (2014) Attenuated sensing of SHH by Ptch1 underlies evolution of bovine limbs. Nature, 511(7507):46-51.

 

  • Osterwalder M, Speziale S, Shoukry M, Mohan R, Ivanek R, Kohler M, Beisel C, Wen X, Scales SJ, Christoffels VM, Visel A, Lopez-Rios J* and Zeller R*. (2014). HAND2 targets define a network of transcriptional regulators that compartmentalize the early limb bud mesenchyme. Dev Cell, 31:345 – 357.

 

  • Lopez-Rios J, Speziale D, Robay D, Scotti M, Osterwalder M, Nusspaumer G, Galli A, Holländer GA, Kmita M, Zeller R. (2012). GLI3 Constrains Digit Number by Controlling Both Progenitor Proliferation and BMP-Dependent Exit to Chondrogenesis. Dev Cell, 22:837–848.

 

  • Osterwalder M, Galli A, Rosen B, Skarnes WC, Zeller R*, Lopez-Rios J*. (2010). Dual RMCE for efficient re-engineering of mouse mutant alleles. Nat Methods, 7: 893-895.

Miembros del laboratorio y Colaboradores

Miembros del laboratorio

Investigador Principal:

Dr. Javier Lopez-Rios, +34 954 978 087, jloprio@upo.es

Investigadora Asociada:

Dr. Gretel Nusspaumer, +34 954 978 088, gnusda@upo.es

Bioinformática

Lucía Almorox, +34 954 978 088, lalmant@upo.es

Doctorandos:

Ismael Sospedra, +34 954 978 088, isosarr@upo.es
Ana Alcaina, +34 954 978 088, aalccar@alu.upo.es
Alejandro Díaz, +34 954 978 088, adiarue@upo.es
Julia Pawluk, +34 954 978 088, jpaw@upo.es (co-dirigida con la Dra. Bárbara Pernaute).

Colaboradores

Dr. Juan Tena. Centro Andaluz de Biología del Desarrollo-CSIC, Seville, Spain.
Dr. Holger Heyn. Centro Nacional de Análisis Genómico, Barcelona. Spain.
Dr. Darío Lupiañez. Max Delbrück Center for Molecular Medicine. Berlin, Germany.
Dr. Marco Osterwalder. University of Bern, Switzerland.
Dr. Axel Visel. Lawrence Berkeley National Laboratory, USA.
Dr. Rolf Zeller. University of Basel, Switzerland.
Dr. Eckhard Wolf. Gene Center LMU. Munich, Germany.
Dr. Santiago Rodríguez de Córdoba. Centro de Investigaciones Biológicas-CSIC, Madrid, Spain.