Genome Dynamics

Control genético de la morfogénesis en vertebrados

Dr Juan Ramón Martínez Morales

Investigador/a Principal

Resumen

El objetivo principal de nuestro laboratorio es estudiar los mecanismos celulares y moleculares implicados en la morfogénesis del ojo de los vertebrados. Usamos los peces cebra (Danio rerio) y medaka (Oryzias latipes) como modelos genéticos, para comprender este proceso a niveles diferentes y complementarios. Exploramos cómo las redes genéticas (GRNs) controlan la identidad del tejido, y cómo esto se traduce en cambios de forma precisos. A nivel de las células individuales, nos interesa como se controla la contractilidad, polarización y adhesión celular; y a nivel tisular, cómo se transmiten las tensiones a escala supracelular para determinar la forma final del órgano.

El uso de dos modelos teleósteos filogenéticamente poco relacionados (sus linajes se separaron hace 200 millones de años) permite investigar la universalidad y contribución relativa de los distintos mecanismos celulares y genéticos que controlan la forma del órgano. Además, debido a la posición estratégica de los peces teleósteos dentro del árbol evolutivo de vertebrados, nuestra investigación a menudo descubre interesantes preguntas “evo-devo” que son relevantes para entender la historia evolutiva del linaje de vertebrados. Por lo tanto, preguntas como, por ejemplo, cómo emergen mecanismos de desarrollo nuevos y cómo se relacionan estos con las innovaciones anatómicas de los vertebrados, se encuentran entre los intereses de investigación del laboratorio.

Durante los últimos años, nos hemos vuelto cada vez más conscientes de que una parte importante de nuestros estudios de desarrollo -particularmente aquellos que exploran la divergencia entre los programas genéticos de especificación de la retina neural y el epitelio pigmentado de la retina (RPE)- también son relevantes en el contexto de las enfermedades retinianas. Este parece ser particularmente el caso de las patologías degenerativas de la retina, para las cuales entender el programa genético del RPE es clave para mejorar la eficacia de las terapias celulares, una promesa de futuro en medicina regenerativa contra la ceguera.

Publicaciones relevantes

 

Publicaciones relevantes (2012-2023)
  • Letelier J*(CA)#, Buono L*, Almuedo-Castillo M, Zang J, Mounieres C, González-Díaz S, Polvillo R, Sanabria-Reinoso E, Corbacho J, Sousa-Ortega A, Diez del Corral R, Neuhauss SCF, Martínez-Morales JR (CA)#. (2023) Mutation of Vsx genes in zebrafish highlights the robustness of the retinal specification network. Elife May 25;12:e85594. doi: 10.7554/eLife.85594.
  • Sousa-Ortega A*, Vázquez-Marín J*, Sanabria-Reinoso E, Corbacho J, Polvillo R, Campoy-López, A, Buono L, Loosli F, Almuedo-Castillo M (CA)#, Martínez-Morales JR (CA)#. (2023). A Yap-dependent mechano-regulatory program sustains cell migration for embryo axis assembly. Nat Comm. May 16th 14(1):2804.1. doi: 10.1038/s41467-023-38482-w.
  • Corbacho J, Sanabria-Reinoso E, Buono L, Fernández-Miñan A, Martínez-Morales JR (CA). (2022) Trap-TRAP, a Versatile Tool for Tissue-Specific Translatomics in Zebrafish. Front Cell Dev Biol. May 16th 14(1):2804.1. doi: 10.3389/fcell.2021.817191
  • Buono L, Corbacho J, Naranjo S, Almuedo-Castillo M, Moreno-Marmol T, de la Cerda B, Sanabria-Reinoso E, Polvillo R, Díaz-Corrales FJ, Bogdanovic O, Bovolenta P, Martínez-Morales JR. (2021) Analysis of gene network bifurcation during optic cup morphogenesis in zebrafish. Nat Comm. Jul 27;12(1):4665.
    doi: 10.1038/s41467-021-24834-x.
  • Vázquez-Marín J, Gutiérrez-Triana JA, Almuedo-Castillo M, Buono L, Gómez-Skarmeta JL, Mateo JL, Wittbrodt J, Martínez-Morales JR. (2019). yap1b, a divergent Yap/Taz family member, cooperates with yap1 in survival and morphogenesis via common transcriptional targets. Development. Jun 21;146(13):dev173286.
    doi: 10.1242/dev.173286.
  • Letelier J#, de la Calle-Mustienes E#, Pieretti J, Naranjo S, Maeso I, Nakamura T, Pascual-Anaya J, Shubin NH*, Schneider I*, Martinez-Morales JR*, Gómez-Skarmeta JL*. (2018)  A conserved Shh cis-regulatory module highlights a common developmental origin of unpaired and paired fins. Nature Genetics 50(4):504-509.
    doi: 10.1038/s41588-018-0080-5.
  • Letelier J#, Terriente J#, Belzunce I, Voltes A, Undurraga CA, Polvillo R, Devos L, Tena JJ, Maeso I, Retaux S, Gomez-Skarmeta JL, Martínez-Morales JR*, Pujades C* (2018) Evolutionary emergence of the rac3b/rfng/sgca regulatory cluster refined mechanisms for hindbrain boundaries formation. PNAS 115(16):E3731-E3740.
    doi: 10.1073/pnas.1719885115.
  • Nicolás-Pérez M, Kuchling F, Letelier J, Polvillo R, Wittbrodt J, Martínez-Morales JR.(2016) Analysis of cellular behavior and cytoskeletal dynamics reveal a constriction mechanism driving optic cup morphogenesis. eLife. 2016 Oct 31;5. pii: e15797.
    doi: 10.7554/eLife.1
  • Gago-Rodrigues I, Fernández-Miñán A, Letelier J, Naranjo S, Tena JJ, Gómez-Skarmeta JL, Martinez-Morales JR (2015) Analysis of opo cis-regulatory landscape uncovers Vsx2 requirement in early eye morphogenesis. Nat Comm  6:7054.
    doi: 10.1038/ncomms8054.
  • Tena JJ#, González-Aguilera C#, Fernández-Miñán A, Vázquez-Marín J, Parra-Acero H, Cross JW, Rigby PW, Carvajal JJ, Wittbrodt J, Gómez-Skarmeta JL*, Martínez-Morales JR* (2014) Comparative epigenomics in distantly related teleost species identifies conserved cis-regulatory nodes active during the vertebrate phylotypic period. Genome Research. 24(7): 1075-85
  • Muller C#, Maeso I#, Wittbrodt J*, Martínez-Morales JR* (2013) The medaka mutation tintachina sheds light on the evolution of V-Atpase B subunits in vertebrates. Scientific Reports 3. 3217
  • Bogdanovic O#, Delfino-Machín M#, Nicolás-Pérez M, Gavilán MP, Gago-Rodrigues I, Fernández-Miñán A, Lillo C, Ríos RM, Wittbrodt J, Martínez-Morales JR# (2012) Numb/Numbl-Opo antagonism controls retinal epithelium morphogenesis by regulating integrin endocytosis. Developmental Cell. 23 (4)

*Co-corresponding authors. #equal contribution.

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Miembros del laboratorio y Colaboradores

Miembros del laboratorio

 

Principal Investigator

Juan Ramón Martínez-Morales, +34 954977827, jrmarmor@upo.es

Postdoctoral

Jorge Corbacho Sanchez, +34 954978065, jcorsan1@upo.es
Ludovica Ciampi, +34 954978065 ludovicaciampi@gmail.com

PhD student

Cielo Centola Buttigliero (PID2020) +34 954978065, clcenbut@upo.es
Jesús Crespo Cuadrado (JA), +34 954978065, jcrecua@upo.es
Sofía Manzo (ProgRet ITN), +34 954978065, sman2@upo.es

Research assistant

Rocío Polvillo Hernández, +34 954978065, rpolher@upo.es

Master Students

Andrea Del Valle Zapata +34 954978065

Visitors

 

 

Colaboradores

Dr Juan Tena (CABD, Seville, Spain)
Dr Miguel Moreno Mateos (CABD, Seville, Spain)
Dr Ozren Bogdanovic  (CABD, Seville, Spain)
Dr Felix Loosli (ITG, Karlsruhe, Germany)
Dr Jochen Wittbrodt (COS, Heidelberg University, Germany)
Dr Lázaro Centanin (COS, Heidelberg University, Germany)
Dra Rosa Ríos (CABIMER, Sevilla, Spain)
Dr Jerome Solon (Biofisika, Bilbao, Spain)
Dr Miguel Allende (Universidad de Chile, Chile)
Dra Paola Bovolenta (CBMSO, Madrid)
Dra Elisa Marti (IBMB, Barcelona)
Dra Cristina Pujades (UPF, Barcelona)
Dra Esther Serrano (CBMSO, Madrid)
Dr Manu Irimia (CRG, Barcelona)
Dr Joaquin Letelier (U Mayor, Chile)
Dr Stephan Neuhauss (U. Zurich)
Dra Elfride de Baere (Ghent University, Belgium)
Dr Díaz-Corrales (CABIMER, Sevilla, Spain)
Dr Sandro Banfi (TIGEM, Italy)

Former members

Ozren Bogdanovic (CABD, Seville)
Mariana Delfino Machin (MRC, UK)
Cristina Gonzalez Aguilera (CABIMER, Seville)
Ines Gago Rodrigues (University of Faro, Portugal)
María Nicolás Pérez (Tgen, Arizona, USA)
Silvia Naranjo Durán (CABD, Seville)
Cristian Undurraga (Chile)
Joaquin Letelier (U. Mayor, Chile)
Javier Vázquez Marín (COS-Heidelberg)
Lorena Buono (SZN, Naples)
Ana Sousa Ortega (Evidenze, Madrid)
Maria Almuedo Castillo (CABD, Seville)
Javier Macho Rendón (CABIMER, Seville)