Intereses de Investigación

Organización 3-dimensional y regulación epigenética del genoma

El interés de mi laboratorio se centra en el estudio de los diversos procesos epigenéticos que regulan la expresión genética y en particular, el papel que juega la organización tridimensional del genoma al interior del espacio nuclear en dicho proceso.

Nos interesa entender que tan dinámicas son las estructuras genómicas en 3D, desde los dominios, hasta las asas de cromatina entre genes y elementos de regulación, durante procesos en donde existen cambios drásticos en los niveles de transcripción de genes en células diferenciadas.
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3D genome organization and epigenetic regulation

The interest of my laboratory is centered in the epigenetic processes that regulate gene expression, particularly in how genome spatial organization within the nucleus is linked to a given transcriptional state.

From large topological domains to local chromatin loops connecting genes with their regulatory elements, we aim to understand how dynamic these 3D structures are using models in which drastic transcriptional changes take place in mature cells.

Trayectoria profesional

Investigador Titular A, SNI Nivel 1

Instituto de Fisiología Celular (desde 2016)

Universidad Nacional Autónoma de México

Posdoctorados y estancias

Peter Fraser Laboratory (2011-2015)

Nuclear Dynamics Program, Babraham Institute, Cambridge, United Kingdom

Formación académica

Doctorado en Ciencias Bioquímicas

UNAM, Instituto de Fisiología Celular, México

Bióloga

Facultad de Ciencias, Ciudad Universitaria, UNAM, Ciudad de México

Líneas de Investigación

Cambios en la organización tridimensional del genoma, la accesibilidad cromatínica y la expresión genética durante la maduración eritroide : Los eritrocitos son células altamente especializadas que transportan el oxígeno por el torrente sanguíneo. Durante la maduración eritroide existe un silenciamiento transcripcional global de la expresión génica aunado a la condensación de la estructura de la cromatina y la reducción del tamaño nuclear y celular. Dicho paisaje representa un escenario de características únicas que nos permite estudiar los mecanismos epigenéticos involucrados en un proceso de silenciamiento genómico así como los cambios asociados a nivel de la topología del genoma al interior del espacio nuclear. _______ Red Blood Cells (RBC) are highly specialized cells that transport oxygen through the blood stream to reach all tissues in the body. During erythroid maturation there is a global gene expression silencing and RNA production, chromatin is compacted and there is a reduction in nuclear and cellular size. Such landscape represents a unique scenario to study the epigenetic and structural mechanisms involved during this genome wide silencing event.

Organización topológica y elementos de regulación remota de genes circadianos : Los genes circadianos presentan oscilaciones transcripcionales robustas con un pico máximo durante las 24 horas de día. Estos cambios transcripcionales se llevan acabo en un contexto celular constante (la identidad celular no cambia) y mayoritariamente postmitótica (las células no se dividen). Este escenario representa un modelo ideal para estudiar si la topología de los genes circádicos dentro del núcleo es dinámica en vinculo con su dinámica transcripcional. Asimismo, se desconoce si la regulación de genes circádicos está influenciada por elementos de regulación remotos como son los enhancers. En el laboratorio estamos contruyendo mapas de las interacciones genómicas por medio de HiC y Capture-HiC en alta resolución durante el día para estudiar la dinámica circádica del genoma, desde los territorios cromosomales hasta las asas que conectan genes y enhancers. _______ Circadian genes present robust oscilations in their transcription with a maximum expression peak once every 24 hours. This synchronized transcriptional changes occur in an otherwise constant celluar environment (post-mitotic cells without changes in their cell identity) which provides with a great scenario to measure chromatin dynamics linked only to transcription. Also, little is known about the role of remote regulatory elements controlling circadian gene expression. In the lab, we are building contact maps between genetic elements at high resolution during the 24 hours of the circadian cycle through HiC and Capture-HiC in different mouse tissues. We will analyze the circadian chromatin dynamics from compartments to chromatin loops between promoters and regulatory elements.

Fronteras entre dominios de interacciones : En el laboratorio estamos interesados en entender las propiedades de las regiones frontera o insulators que aislan regiones de interacciones enriquecidas y si existen diferentes tipos de fronteras que particionan al interactoma. _______ We are interested in understanding the properties of boundary regions insulating interaction domains. We are studying if there are different kinds of boundaries partitioning the genome interactome.

Alumnos Graduados : Ayerim Esquivel López- LICENCIATURA Aura Stephenson Gussinye- MAESTRÍA Andrés Penagos Puig- MAESTRÍA

Ligas de Interés

• Plática en el Insituto de Ciencias Nucleares en el marco del encuentro Ciencia-Ficción-Ciencia: Del DNA basura a la esencia de la complejidad animal
• Plenaria en el XII Encuentro Nacional de Biología Matemática: Estudio de la organización tridimensional del genoma a través de técnicas de Captura Conformacional de Cromosomas
• Google scholar

Integrantes del laboratorio

• Mtra. Rosario Pérez Molina (Técnico Académico)

Estudiantes

• Karina Jácome López (Doctorado)
• Abraham Roman Figueroa (Doctorado)
• Andrés Penagos Puig (Doctorado)
• Aura Stephenson Gussinye (Doctorado)
• Franklin Cruz Villegas (Maestría)
• Oscar Amaury Aguilar Lomas (Doctorado)
• EDUARDO BLANCO (Doctorado)
• Luis Tenorio Hernández (Maestría)
• Ayerim Alma Esquivel López (Doctorado)
• Giovana Sherlyn Claudio Galeana (Doctorado)