Unidad de Neurobiología - Andrés Cardozo Gizzi

Introducción

La organización tridimensional (3D) del genoma y su rol en la regulación de procesos clave como transcripción y replicación es una pregunta central en biología. Las modificaciones químicas en la cromatina correlacionan con su arquitectura 3D, y esta organización es integral en el control de la expresión génica. Mientras que actualmente se conoce detalladamente la estructura 3D del ADN a escalas pequeñas (menores a una kilobase) y a escalas muy grandes (cromosomas enteros), el conocimiento de escalas intermedias (kilobases a megabases) es limitado. Es precisamente a esta escala donde se encuentran genes, dominios epigenéticos e interacciones entre elementos génicos regulatorios como promotores y enhancers, junto con otros múltiples factores críticos para la regulación de la expresión de la transcripción. Asimismo, dado el alto grado de variabilidad en la organización 3D del genoma es necesario la utilización de metodologías de célula única.

El presente proyecto se basa en la microscopia como enfoque de célula única que permita entender la dinámica de la arquitectura 3D de la cromatina durante la diferenciación neuronal. Para su realización, se emplean métodos de microscopia avanzada (confocal, superresolución) combinado con software de análisis cuantitativo desarrollado a medida. Como modelo principal, se utilizan neuronas humanas derivadas de células madre pluripotenciales inducidas (iPSCs).

Se propone un enfoque novedoso para discernir nuevos mecanismos de regulación transcripcional en el contexto de la diferenciación neuronal humana.

 

Objetivos

  • Caracterizar el cambio en la arquitectura nuclear durante la transición desde iPSCs / precursores neurales (neural precursors, NPCs) hacia neuronas en modelos in vitro e in vivo.
  • Definir el rol de metilasas y demetilasas de histonas en el cambio de la estructura nuclear 3D durante la diferenciación a neuronas.
  • Estudiar el cambio en la organización 3D local de cromatina y su relación con la diferenciación neuronal y la activación/represión transcripcional.
 

Publicaciones Destacadas

“Cis-regulatory chromatin loops arise before TADs and gene activation, and are independent of cell fate during early Drosophila development”. Espinola SM, Götz M, Bellec M, Messina O, Fiche JB, Houbron C, Dejean M, Reim I, Cardozo Gizzi AM, Lagha M, Nollmann M (2021). Nature Genetics 53 (4), 477–486. https://doi.org/10.1038


“Direct and simultaneous observation of transcription and chromosome architecture in single cells with Hi-M”. Cardozo Gizzi AM, Espinola SM, Gurgo J, Houbron C, Fiche JB, Cattoni DI, Nollmann M (2020). Nature Protocols,doi: 10.1038/s41596-019-0269-9.


“TADs or no TADS: lessons from single-cell imaging visualization of chromosome architecture” Cardozo Gizzi AM, Cattoni DI, Nollmann M (2020). J. Mol.Biol. 432(3):682-693.


“Microscopy-based chromosome conformation capture enables simultaneous visualization of genome organization and transcription in intact organisms”. Cardozo Gizzi AM, Cattoni DI, Fiche JB, Espinola SM, Gurgo J, Messina O, Houbron C, Ogiyama Y, Papadopoulos GL, Cavalli G, Lagha M, Nollmann M (2019). Molecular Cell 74(1):212-222.e5.


“Single-cell absolute contact probability detection reveals that chromosomes are organized by modulated stochasticity”.Cattoni DI*, Cardozo Gizzi AM*, Georgieva M*, Di Stefano M, Valeri A, Chamousset D, Houbron C, Déjardin S, Fiche JB, González I, Chang JM, Sexton T, Marti-Renom MA, Bantignies F, Cavalli G, Nollmann M (2017). Nature Commun. 8(1):1753.


Listado completo en https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=r4yO1MYAAAAJ

 

Miembros del Laboratorio

 
Dr. Andrés Cardozo Gizzi
Investigador Asistente Conicet
andres.cardozo@iucbc.edu.ar