Investigación

Un grupo de investigación del CABD demuestra que el plegamiento tridimensional del genoma es esencial para el desarrollo embrionario

Imagen de microscopía confocal de un embrión de pez cebra (Danio rerio) en la que se puede ver la proteína CTCF en el núcleo celular (rojo) y los filamentos de actina del citoesqueleto celular (verde) / CABD.

Un grupo de investigación del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Junta de Andalucía y la Universidad Pablo de Olavide, ha publicado en la revista Nature Communications un trabajo que demuestra que la proteína CTCF es esencial para la correcta regulación de los genes responsables del desarrollo embrionario. De esta forma, se ha conseguido analizar por primera vez la función de CTCF in vivo, durante el desarrollo embrionario de un animal en su fase de formación de órganos y del patrón corporal, lo que abre nuevas vías de estudio.

El trabajo, que ha sido destacado por investigadores líderes de su campo en un News & Views publicado en la revista Nature Structural and Molecular Biology, ha utilizado el pez cebra como modelo para dilucidar el papel que juega la estructura tridimensional del genoma en la regulación de la expresión de los genes durante el desarrollo embrionario. “Aproximadamente el 98% del genoma humano es ADN no codificante, es decir, no contiene genes. Pero, al contrario de lo que se pensó originalmente, gran parte de este ADN no codificante tiene una función”, aclara José María Santos Pereira, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

“Una parte del ADN no codificante está ocupado por lo que llamamos elementos reguladores, que son secuencias de ADN que, tomando prestada la metáfora que solía usar José Luis [en referencia a José Luis Gómez Skarmeta, investigador del CABD fallecido hace un año y líder del laboratorio donde se ha llevado a cabo este trabajo], funcionan como interruptores que apagan o encienden a los genes. Esto ocurre así en todos los vertebrados, como el pez cebra, que comparte aproximadamente un 70% de genes con el ser humano”, destaca. Así, durante el desarrollo embrionario, que es el proceso que lleva a una sola célula a convertirse en un animal completo, es cuando la regulación de la expresión de los genes alcanza su mayor complejidad. Y esto ocurre así gracias a que los genes responsables del desarrollo están controlados por múltiples de estos interruptores que los encienden y apagan en distintas células y momentos del desarrollo.

La proteína CTCF

“Aunque en muchos casos los interruptores se encuentran a largas distancias de sus genes diana en la secuencia lineal de la hebra de ADN, en los últimos años se ha demostrado que el genoma se pliega tridimensionalmente como una madeja de lana, facilitando el contacto de los interruptores con los genes a los que regulan”, señala el investigador. En mamíferos, se ha demostrado que una proteína llamada CTCF es clave para el plegamiento 3D del genoma, pero su función durante el desarrollo embrionario no se había podido estudiar hasta ahora. “Nosotros hemos sido capaces de superar esta limitación utilizando el pez cebra como modelo”, concluye Santos Pereira.

El trabajo ha utilizado el pez cebra como modelo para dilucidar el papel que juega la estructura tridimensional del genoma en la regulación de la expresión de los genes durante el desarrollo embrionario

“Gracias a este modelo, hemos averiguado que CTCF es esencial para la correcta regulación de los genes responsables del desarrollo embrionario. ¿Cómo lo hace? Pues CTCF se une al ADN y actúa a modo de barrera delimitando las zonas dentro de las cuales pueden actuar los interruptores. En otras palabras, es como si dividiéramos la madeja de lana en una serie de ovillos consecutivos, separados unos de otros. Esto favorece que los interruptores enciendan o apaguen a sus genes diana y evita que enciendan o apaguen a otros que no les corresponde”, apunta el científico. De esta forma, los investigadores del grupo de Gómez Skarmeta han visto que, cuando CTCF no está, la ausencia de estas barreras elimina los pequeños ovillos y debilita el contacto de los interruptores con sus genes diana, al mismo tiempo que se forman nuevos contactos con otros genes, traspasando los límites que normalmente establece CTCF. Esto provoca que se desregulen genes muy importantes en el desarrollo, de hecho, cientos de ellos, y a su vez los genes que dependen de estos, dando lugar a miles de genes con expresión incorrecta.

La generación de este mutante de CTCF en pez cebra mediante la tecnología CRISPR de edición génica ha aportado un nuevo modelo con el que profundizar en la función de CTCF in vivo, durante el desarrollo embrionario animal, en futuros estudios. “Por ejemplo, la utilización de tecnologías de célula única en nuestro modelo podría permitirnos averiguar cuál es el impacto de la pérdida de CTCF en los distintos tipos celulares y órganos presentes en el embrión, es decir, si su función es más importante en unos tipos celulares que en otros y por qué”, señala Santos Pereira. También refuerza la idea de que el pez cebra es un modelo ideal para estudiar la pérdida de función de genes humanos que conduce a patologías congénitas.

Este trabajo ha contado, entre otras, con financiación de un ERC Advanced Grant, el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Unidad de Excelencia María de Maeztu GEM-DMC2 y la Junta de Andalucía.

 

Referencia: 

Martin Franke, Elisa De la Calle-Mustienes, Ana Neto, María Almuedo-Castillo, Ibai Irastorza-Azcárate, Rafael D. Acemel, Juan J. Tena, José M. Santos-Pereira y José L. Gómez-Skarmeta. CTCF knockout in zebrafish induces alterations in 3regulatory landscapes and developmental gene expression. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-021-25604-5.

 

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Cinco estudiantes de la Facultad de Derecho UPO  han vivido una experiencia única en Bruselas gracias a la Clínica Jurídica UPO–OTAN, un proyecto que une formación, investigación y contacto directo con instituciones internacionales.Daniel Quintana (Grado en Relaciones Internacionales), Laura Marín (Grado en Relaciones Internacionales), María Domínguez (Doble Grado en Relaciones Internacionales y Derecho), Natalia Rubiales (Doble Grado en Relaciones Internacionales y Ciencias Políticas) y Alejandro Galán (Doble Grado en Derecho y ADE) han presentado en la sede del Cuartel General de la OTAN (SHAPE) su informe sobre la Organización de Cooperación de Shanghái, con especial atención al papel de India y Bielorrusia, fruto de meses de trabajo y reflexión académica.🔹 Además, han mantenido reuniones con personal de la OTAN, del Parlamento Europeo y de la Delegación de la Junta de Andalucía en Bruselas, compartiendo ideas, resolviendo dudas y abriendo horizontes profesionales.🔸 La Clínica, coordinada por las profesoras Rocío Vales Calderón y Gloria Fernández Arribas, demuestra cómo la universidad pública puede generar oportunidades reales de crecimiento, pensamiento crítico y formación global.🎓 Porque no se trata solo de estudiar una carrera, sino de vivir experiencias que te transforman y te acercan a los retos del mundo real.Noticia completa en el link de la bio.#ClínicaJurídicaUPO #OlavideInternacional #Derecho #OTAN #Bruselas #RelacionesInternacionales #DerechoInternacional #LaOlavideEresTú #UniversidadPablodeOlavide #UniversidadPública
Cinco estudiantes de la Facultad de Derecho UPO han vivido una experiencia única en Bruselas gracias a la Clínica Jurídica UPO–OTAN, un proyecto que une formación, investigación y contacto directo con instituciones internacionales. Daniel Quintana (Grado en Relaciones Internacionales), Laura Marín (Grado en Relaciones Internacionales), María Domínguez (Doble Grado en Relaciones Internacionales y Derecho), Natalia Rubiales (Doble Grado en Relaciones Internacionales y Ciencias Políticas) y Alejandro Galán (Doble Grado en Derecho y ADE) han presentado en la sede del Cuartel General de la OTAN (SHAPE) su informe sobre la Organización de Cooperación de Shanghái, con especial atención al papel de India y Bielorrusia, fruto de meses de trabajo y reflexión académica. 🔹 Además, han mantenido reuniones con personal de la OTAN, del Parlamento Europeo y de la Delegación de la Junta de Andalucía en Bruselas, compartiendo ideas, resolviendo dudas y abriendo horizontes profesionales. 🔸 La Clínica, coordinada por las profesoras Rocío Vales Calderón y Gloria Fernández Arribas, demuestra cómo la universidad pública puede generar oportunidades reales de crecimiento, pensamiento crítico y formación global. 🎓 Porque no se trata solo de estudiar una carrera, sino de vivir experiencias que te transforman y te acercan a los retos del mundo real. Noticia completa en el link de la bio. #ClínicaJurídicaUPO #OlavideInternacional #Derecho #OTAN #Bruselas #RelacionesInternacionales #DerechoInternacional #LaOlavideEresTú #UniversidadPablodeOlavide #UniversidadPública
4 days ago
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🏳️‍🌈 “Por una sociedad donde las personas podamos ser quienes somos”Ese es el mensaje que ya puede leerse en los dos nuevos bancos arcoíris instalados en nuestro campus, símbolo visible del compromiso de nuestra universidad con la diversidad, la igualdad y los derechos humanos.Esta mañana hemos inaugurado el primero, junto al Pasaje de la Ilustración, y el segundo ya se encuentra frente a la @bibupo.crai . Una iniciativa con la que decimos claro y alto que la UPO es una universidad ética, inclusiva y orgullosamente diversa.🌈 El rector @pacooliva.upo ha destacado que estos bancos representan una declaración pública de respeto a la identidad, la libertad y la forma de ser de cada persona. Y ha reafirmado nuestro compromiso con políticas reales: el III Plan Estratégico de Igualdad, el protocolo para el cambio de nombre e identidad, la Cátedra Pasaje Begoña, el acuerdo con la Fundación Manolita Chen…💬 “Los derechos humanos y el respeto a la diversidad no son negociables. Es una cuestión de principios fundamentales”Durante el acto, Diego Franco Laguna de @laescalerateatro, ha recitado versos por la igualdad, y la delegada para la Igualdad de Género, Mónica Domínguez, ha recordado que estos gestos también son necesarios para seguir construyendo una universidad libre de discriminación y orgullosa de su pluralidad.También nos ha acompañado Manuela Saborido, presidenta de la Fundación Manolita Chen, que ha otorgado a la UPO el Premio a la Iniciativa Educativa 2025. Su testimonio de vida nos ha recordado por qué es tan importante seguir luchando 🧡 La UPO, reconocida como Espacio Libre de LGTBIfobia, sigue avanzando por un campus visible, valiente y libre. ¡Gracias a la delegada del rector para la Igualdad de Género y a la Oficina para la Igualdad por su labor diaria y su compromiso firme con una universidad más justa, diversa e inclusiva!#Orgullo #28J #DerechosHumanos #Respeto #BancosArcoíris #UniversidadInclusiva #Pride2025 #LaOlavideEresTú
🏳️‍🌈 “Por una sociedad donde las personas podamos ser quienes somos” Ese es el mensaje que ya puede leerse en los dos nuevos bancos arcoíris instalados en nuestro campus, símbolo visible del compromiso de nuestra universidad con la diversidad, la igualdad y los derechos humanos. Esta mañana hemos inaugurado el primero, junto al Pasaje de la Ilustración, y el segundo ya se encuentra frente a la @bibupo.crai . Una iniciativa con la que decimos claro y alto que la UPO es una universidad ética, inclusiva y orgullosamente diversa. 🌈 El rector @pacooliva.upo ha destacado que estos bancos representan una declaración pública de respeto a la identidad, la libertad y la forma de ser de cada persona. Y ha reafirmado nuestro compromiso con políticas reales: el III Plan Estratégico de Igualdad, el protocolo para el cambio de nombre e identidad, la Cátedra Pasaje Begoña, el acuerdo con la Fundación Manolita Chen… 💬 “Los derechos humanos y el respeto a la diversidad no son negociables. Es una cuestión de principios fundamentales” Durante el acto, Diego Franco Laguna de @laescalerateatro, ha recitado versos por la igualdad, y la delegada para la Igualdad de Género, Mónica Domínguez, ha recordado que estos gestos también son necesarios para seguir construyendo una universidad libre de discriminación y orgullosa de su pluralidad. También nos ha acompañado Manuela Saborido, presidenta de la Fundación Manolita Chen, que ha otorgado a la UPO el Premio a la Iniciativa Educativa 2025. Su testimonio de vida nos ha recordado por qué es tan importante seguir luchando 🧡 La UPO, reconocida como Espacio Libre de LGTBIfobia, sigue avanzando por un campus visible, valiente y libre. ¡Gracias a la delegada del rector para la Igualdad de Género y a la Oficina para la Igualdad por su labor diaria y su compromiso firme con una universidad más justa, diversa e inclusiva! #Orgullo #28J #DerechosHumanos #Respeto #BancosArcoíris #UniversidadInclusiva #Pride2025 #LaOlavideEresTú
4 days ago
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🎓 Antonio Cayuela, de la UPO a Shanghái con una de las becas más competitivas del país 👏👏Con tan solo 23 años, Antonio Cayuela acaba de alcanzar un logro extraordinario: ha sido uno de los diez estudiantes seleccionados en toda España para cursar el Máster en Estudios Chinos de la Shanghai International Studies University, gracias a una prestigiosa Beca del Gobierno Chino, gestionada por la Embajada China en España y fruto de un acuerdo bilateral entre ambos países.Antonio ha finalizado recientemente el Doble Grado en Geografía e Historia y Relaciones Internacionales en nuestra universidad, con una media destacada de 9,3. Pero su paso por la UPO ha sido mucho más que académico: ha estado vinculado activamente a la vida universitaria durante los últimos cuatro años, siendo director del programa “De Primerísimo Orden” en @radiolavideupo , un espacio de análisis y pensamiento joven.📚 A partir de septiembre, Antonio cursará durante dos años el Máster en Estudios Chinos en la Shanghai International Studies University, una institución de referencia internacional. La beca que ha conseguido cubre residencia, matrícula, seguro médico, trámites y una asignación mensual de 3.000 yuanes.🔎 El proceso de selección ha sido largo y exigente: desde certificados médicos y académicos, cartas de recomendación de profesorado UPO, propuestas de estudio bilingües, hasta pruebas escritas y orales sobre relaciones China-España. La entrevista final, para más dificultad, tuvo lugar ¡a las 3 de la madrugada, hora española!💬 “Mi objetivo es seguir formándome y realizar un doctorado centrado en las relaciones entre China y España. Creo que necesitamos personas que comprendan profundamente ambas culturas para construir un diálogo sólido y beneficioso para el futuro común. Yo quiero ser una de esas personas.”Antonio, desde la UPO celebramos tu éxito y lo compartimos con orgullo  como ejemplo de estudiante comprometido, brillante y con vocación internacional 🌍 ¡Enhorabuena! #LaOlavideEresTú #TalentoUPO #EstudiosChinos #RelacionesInternacionales #OlavideInternacional@facultadderechoupo @fhumanidadesupo
🎓 Antonio Cayuela, de la UPO a Shanghái con una de las becas más competitivas del país 👏👏 Con tan solo 23 años, Antonio Cayuela acaba de alcanzar un logro extraordinario: ha sido uno de los diez estudiantes seleccionados en toda España para cursar el Máster en Estudios Chinos de la Shanghai International Studies University, gracias a una prestigiosa Beca del Gobierno Chino, gestionada por la Embajada China en España y fruto de un acuerdo bilateral entre ambos países. Antonio ha finalizado recientemente el Doble Grado en Geografía e Historia y Relaciones Internacionales en nuestra universidad, con una media destacada de 9,3. Pero su paso por la UPO ha sido mucho más que académico: ha estado vinculado activamente a la vida universitaria durante los últimos cuatro años, siendo director del programa “De Primerísimo Orden” en @radiolavideupo , un espacio de análisis y pensamiento joven. 📚 A partir de septiembre, Antonio cursará durante dos años el Máster en Estudios Chinos en la Shanghai International Studies University, una institución de referencia internacional. La beca que ha conseguido cubre residencia, matrícula, seguro médico, trámites y una asignación mensual de 3.000 yuanes. 🔎 El proceso de selección ha sido largo y exigente: desde certificados médicos y académicos, cartas de recomendación de profesorado UPO, propuestas de estudio bilingües, hasta pruebas escritas y orales sobre relaciones China-España. La entrevista final, para más dificultad, tuvo lugar ¡a las 3 de la madrugada, hora española! 💬 “Mi objetivo es seguir formándome y realizar un doctorado centrado en las relaciones entre China y España. Creo que necesitamos personas que comprendan profundamente ambas culturas para construir un diálogo sólido y beneficioso para el futuro común. Yo quiero ser una de esas personas.” Antonio, desde la UPO celebramos tu éxito y lo compartimos con orgullo como ejemplo de estudiante comprometido, brillante y con vocación internacional 🌍 ¡Enhorabuena! #LaOlavideEresTú #TalentoUPO #EstudiosChinos #RelacionesInternacionales #OlavideInternacional @facultadderechoupo @fhumanidadesupo
5 days ago
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