Genome Dynamics

Optimizaciones de la tecnología CRISPR-Cas y su aplicación en el estudio del desarrollo temprano y las enfermedades humanas

Dr. Miguel Angel Moreno Mateos

Investigador/a Principal

Resumen

 

Los sistemas CRISPR-Cas han sido extraordinariamente útiles para la generación de mutantes y otras aplicaciones en células eucariotas pero su implementación y optimización siempre se han desarrollado por primera vez en sistemas ex vivo como los cultivos celulares. Sin embargo, las aplicaciones in vivo de la tecnología CRISPR-Cas han requerido modificaciones y ajustes adicionales para emplearla en diferentes organismos modelo y permitir un uso más amplio y generalizado.

En nuestro laboratorio estamos interesados ​​en la implementación y optimización de diferentes sistemas CRISPR-Cas in vivo utilizando el pez cebra y otros sistemas modelo. Además de usar estas nuevas aproximaciones de la tecnología CRISPR-Cas también utilizamos herramientas en biología molecular y celular, así como genómica funcional adaptadas al pez cebra para comprender mejor el desarrollo temprano de vertebrados y las enfermedades humanas. En particular, estamos interesados ​​en un proceso biológico fundamental denominado transición materno-cigótica (TMC) que controla el comienzo de toda nueva vida. Durante la TMC, la contribución materna (ARN y proteínas fundamentalmente) es responsable de la activación de la transcripción en el embrión cuyo genoma se encuentra silenciado inicialmente. Después de esta activación del genoma cigótico, dicha contribución materna se elimina de un modo controlado y finamente regulado. Pese a los recientes avances en este campo de la biología del desarrollo temprano, la TMC es un proceso complejo de reprogramación celular in vivo que no se conoce completamente. Nuestro laboratorio está interesado en descubrir nuevos factores que controlen la embriogénesis temprana y la TMC lo que ayudará a comprender mejor dicha reprogramación celular in vivo.

Finalmente, estamos colaborando con otros laboratorios para modelar diferentes enfermedades humanas y trastornos del desarrollo en el pez cebra, así como desarrollando novedosas y potenciales terapias. En resumen, en el Moreno-Mateos lab contribuimos a la generación y optimización de nuevas herramientas en biotecnología para aplicaciones in vivo, así como al descubrimiento de nuevos factores de interés en biología del desarrollo, reprogramación celular y en biomedicina.

Graphical Abstract from G. Kushawah et al., Developmental Cell 2020

 

Cinco publicaciones relevantes

 

L. Hernández-Huertas, I. Moreno-Sánchez, J. Crespo-Cuadrado, A. Vargas-Baco, G. da Silva Pescador, Y. Zhang, Z. Wen, L. Florens, J.M. Santos-Pereira, A.A. Bazzini+, M. A. Moreno-Mateos+. CRISPR-RfxCas13d screening uncovers Bckdk as a post-translational regulator of maternal-to-zygotic transition in teleosts. EMBO J. 2025 Dec;44(23):7021-7059. +Autor de correspondencia

I. Moreno-Sanchez*, L. Hernandez-Huertas*, D. Nahon-Cano*, P.M. Martínez-García, A.J. Treichel, C. Gómez-Marin, L. Tomás-Gallardo, G. da Silva Pescador, G. Kushawah, R. Egidy, A. Perera, A. Díaz-Moscoso, A. Cano-Ruiz, J.A. Walker II, M.J. Muñoz, K. Holden, J. Galcerán, M.Á. Nieto, A.A. Bazzini, M.A. Moreno-Mateos+. Enhanced RNA-targeting CRISPR-Cas technology in zebrafish. Nature Communications 2025, Mar 16; 16: 2591. *Contribución similar +Autor de correspondencia

J. Vicencio*, C. Sánchez-Bolaños*, I. Moreno-Sánchez, D. Brena, C.E. Vejnar, D. Kukhtar, M. Ruiz-López, M. Cots-Ponjoan, A. Rubio, N.R. Melero, J. Crespo-Cuadrado, C. Carolis, A.J. Pérez-Pulido, A.J. Giráldez, B.P. Kleinstiver, J. Cerón+, M. A. Moreno-Mateos+.  Genome editing in animals with minimal PAM CRISPR-Cas9 enzymes. Nature Communications 2022, May 12;13(1):2601. *Contribución similar +Autor de correspondencia

L. Hernandez-Huertas, G. Kushawah, A. Diaz-Moscoso, L. Tomas-Gallardo, I. Moreno-Sanchez , G. Da Silva Pescador, A.A. Bazzini+, M. A. Moreno-Mateos+. Star Protocols, 2021 Dec 23;3(1):101058. Optimized CRISPR-RfxCas13d system for RNA targeting in zebrafish embryos. +Autor de correspondencia

G. Kushawah, L. Hernandez-Huertas, J. Abugattas-Nuñez del Prado, J.R. Martinez-Morales, M.L. DeVore, H. Hassan, I. Moreno-Sanchez, L. Tomas-Gallardo, A. Diaz-Moscoso, D.E. Monges, J.R. Guelfo, W.C. Theune, E.O. Brannan, W. Wang, T.J. Corbin, A.M. Moran, A. Sánchez Alvarado, E. Málaga-Trillo, C.M. Takacs, A.A. Bazzini+, M. A. Moreno-Mateos+. CRISPR-Cas13d induces efficient mRNA knock-down in animal embryos. Developmental Cell2020, Aug 1:S1534-5807(20)30587-6. +Corresponding Authors.

Todas las publicaciones:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=moreno-mateos+m&sort=date&size=20

https://orcid.org/0000-0001-5723-0569

Miembros del laboratorio y Colaboradores

Miembros del laboratorio

Investigador Principal

Dr. Miguel A. Moreno-Mateos, mamormat@upo.es

Asistente de investigación

Alejandra cano

 Investigador/a Postdoctoral

Samantha Cruz Ruiz

Ismael Moreno Sánchez (investigador visitante-U. Loyola)

Contratados/as predoctorales

Daniel Nahón Cano

Darel Lugo Leyva

Marion Thompson

Alba Ibnoubar Redondo

Co-dirigidos con Juan R. Martínez Morales (CABD):

Cielo Centola Buttigliero

Jesús Crespo Cuadrado

 Estudiantes visitantes

Juliana Schwab

Beatriz Marqués

Estudiantes de pregrado

Daniel Briales

Colaboradores actuales

Ariel Bazzini (Instituto Stowers, MO, EE. UU.)

Raúl Pérez-Jiménez (CIC Biogune, Bilbao, España)

Liyun Miao (Universidad Estatal de Florida, FL, EE. UU.)

Steffen Scholpp (U. Exeter, Exeter, Reino Unido)

Juan Ramón Martínez-Morales (CABD, Sevilla, España)

Gloria Brea-Calvo (CABD, Sevilla, España)

Sara R. Heras (GENYO, Granada, España)

Julián Cerón (IDIBELL, Barcelona, ​​España)

Ángela Nieto (IN, Alicante, España)

Eric Miska (U. Cambridge, Reino Unido)

Cristian Prieto-García (CABIMER, Sevilla, España)

Jean-Denis Beaudoin (U. Conn, CT, EE. UU.)

Rafael Henrique Nóbrega (UNESP, Botucatú, Brasil)

Manuel Muñoz (CABD, Sevilla, España)

 

Antiguos miembros del lab:

Luis Hernández Huertas (estudiante de doctorado actualmente postdoctorado en EMBL, Alemania)

Carlos Sánchez Bolaños (estudiante de doctorado, actualmente postdoctorado en MD Anderson Cancer Center-Madrid, España)

Carlos Gómez (Postdoctorado, actualmente director de proyectos en el grupo Duponte, España)

Alberto Cañibano Hernández (Postdoctorado)

Lin Li Bao (Postdoctorado)

Dahiana Monges (Estudiante de Máster, actualmente especialista de Producto en MONLAB, España)

Reinaldo Sáez (estudiante de Máster, actualmente estudiante de doctorado en CABD)

Miguel A. García (Estudiante de Máster actualmente coordinador de estudios en FutureMeds, España)

Alvaro Pérez (estudiante de Máster, actualmente estudiante de doctorado en el CABD)

Luis Cuesto (estudiante de Máster, actualmente estudiante de doctorado en CABIMER, España)

Emilia Vivaldi (estudiante de Máster, actualmente estudiante de doctorado en el CIEMAT, España)

Javier Rivas (estudiante de Máster)

Carmen Jaramillo (estudiante de Máster)

Paco Guerra (estudiante de grado, actualmente estudiante de doctorado en el Stowers Institute, EE. UU.)

Paula Delgado (estudiante de grado, actualmente estudiante de doctorado en VIB-UGent, Bélgica)

Leyla Sánchez (estudiante de grado, actualmente investigadora junior y gestora de proyectos en VAXDYN, España)

Ana Vargas (estudiante de grado, actualmente estudiante de doctorado en la Universidad Pompeu Fabra, España)