RAIMUNDO LAB
REGULAÇÃO GENÉTICA A 3D & DESENVOLVIMENTO
INVESTIGAÇÃO
Em cada uma das nossas células temos 2 metros de material de DNA que cabe dentro de um núcleo de 10 μm. Para isso, o nosso genoma dobra-se sobre si mesmo formando um complexo novelo entrelaçado de material genético.
Espalhados por todo o genoma, os humanos têm cerca de 25.000 genes que precisam ser ativados em células específicas em momentos precisos, aproximando-se fisicamente de pequenas sequências reguladoras chamadas enhancers.
O objetivo do nosso laboratório é entender como a estrutura 3D do genoma facilita as interações corretas entre genes e enhancers no espaço e no tempo para garantir padrões de expressão genética precisos e robustos que sustentem um desenvolvimento e uma vida saudáveis.
Para perceber como a estrutura 3D do genome inlfuencia a regulação genética, concentramos a nossa investigação nas seguintes questões:
- Como é alcançada a especificidade regulatória entre enhancers e genes dentro dos Topologically Associating Domains (TADs) que compartimentalizam o genoma?
- Como é que a maquinaria molecular que estabelece a comunicação enhancer-promotor interage com outras proteínas responsáveis pelo desdobramento do genoma?
- Como é que a distribuição espacial dos diferentes elementos reguladores do genoma influencia a actividade genética e a dinâmica da transcrição.
Ferramentas e modelos
O laboratório utiliza a mosca Drosophila melanogaster como principal organismo modelo. A nossa investigação está focada nas primeiras 3 horas do desenvolvimento embrionário, quando são especificadas as principais redes genéticas reguladoras que definem o plano morfológico da mosca. Usamos uma combinação de edição genética CRISPR-cas9 e microscopia in vivo de transcrição para visualizar e quantificar a dinâmica transcricional de genes em embriões vivos. Para aferir a estrutura 3D do genoma, utilizamos ensaios de captura de conformação cromossómica de alta resolução (Micro-C). Além disso, um conjunto variado de ferramentas de biologia molecular e ferramentas genómicas funcionais são usados para determinar como o genoma 3D afecta a regulação genética.
Microscopia quantitativa in vivo de transcrição
Captura de conformação cromossómica de alta resolução em todo o genoma
