Neurobiología del desarrollo embrionario / Developmental neurobiology
Dr. Flavio SJ de Souza
JEFE DE GRUPO
Investigador Independiente CONICET
JTP Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, FCEN, UBA.
Uno de los desafíos de la biología es entender los mecanismos que generan la enorme variedad de tipos neuronales en el sistema nervioso de los vertebrados. Todos los pasos del desarrollo del sistema nervioso, desde la formación del tubo neural hasta la diferenciación terminal de las neuronas, dependen de proteínas conocidas como factores de transcripción. Estos factores se unen de manera específica a los genes y actuan como directores de la actividad génica, lo que determina las características de cada tipo celular. En nuestro grupo, estudiamos los roles de factores de transcripción en la embriogénesis, utilizando el ratón y la rana Xenopus como modelos de estudio.
Además del desarrollo del sistema nervioso, también realizamos investigaciones sobre los procesos moleculares involucrados en la gastrulación y organogénesis en la rana Xenopus laevis.
Líneas de Investigación / Research
Islet-1 (Isl1) es un factor de transcripción de la familia LIM-Homeodomínio que se expresa en diversas regiones del embrión durante el desarrollo. Entre estas regiones está el cerebro anterior, en dónde Isl1 está presente en el telencáfalo, hipotálamo y pretálamo. En nuestro laboratorio, estudiamos las funciones de Isl1 en la diferenciación neuronal del hipotálamo y regiones vecinas. Utilizamos una estratégica de noqueo condicional del gen Isl1 por medio de ratones modificados geneticamente, lo que nos identificar las alteraciones en la expresión génica causada por la falta del factor durante el desarrollo del cerebro.
La glándula pineal es una estructura cerebral cuya principal función es la producción y secreción de la hormona melatonina durante la noche, la cual es parte integrante del sistema circadiano del cuerpo. En vertebrados no-mamíferos, como peces, anfíbios y reptiles, la pineal es también una estructura fotorreceptora. En el laboratorio, estudiamos la expresión y función de los factores de transcripción Islet (Isl1 y Isl2), entre otros, durante la diferenciación de la pineal del ratón y también de Xenopus. Utilizamos técnicas de seguimiento de la expresión génica (inmunofluorescencia, hibridación in situ) y estudios funcionales con ratones y ranas modificados genéticamente.
Estas líneas de investigación, dirigidas por la Dra Cecilia Cirio, están centradas en dos temas básicos:
- a) Mecanismos de morfogénesis. De qué forma la expresión génica, las interacciones celulares, la polaridad celular y las fuerzas mecánicas se coordinan para establecer el plan corporal embrionario? Empleando la gastrulación como ejemplo de morfogénesis pretendemos contribuir al conocimiento de cómo adquieren forma los animales .
- b) Organogénesis de riñón. Cómo surgen las células progenitoras renales durante el desarrollo, qué genes regulan su número y supervivencia, cómo se forman los nefrones a partir de los progenitores renales? Empleando ensayos simples de pérdida y ganacia de función buscamos identificar complejos transcripcionales que regulan estos procesos.
Utilizamos la rana africana Xenopus laevis como sistema modelo y combinamos técnicas de microinyección de RNAs, hibridación in situ, inmunohistoquímica, explantes embrionarios, microscopía confocal y de fluorescencia in vivo para explorar distintos aspectos del desarrollo embrionario
- Cecilia Cirio – IFIBYNE-UBA-CONICET, Buenos Aires, Argentina
- Marcelo Rubinstein – INGEBI-CONICET, Buenos Aires, Argentina
- Mariana Morando & Luciano Ávila – CENPAT-CONICET, Puerto Madryn, Argentina
- Anderson de Lima & Júlia Klaczko – University of Brasília, Brasília, Brazil
- Gabriel Bertolesi & Sarah McFarlane – University of Calgary, Calgary, Canada
- Pinopsin regulates melatonin production and daily locomotor activity: functional insights from gene‐edited Xenopus tadpoles (2026). N Heshami, RD Romero, FSJ de Souza, GE Bertolesi, S McFarlane. Journal of Pineal Research 78 (2), e70114
- Evolution of pineal nonvisual opsins in lizards and the tuatara and identification of lepidopsin: a new opsin gene (2025). RD Romero, FSJ de Souza. Genome Biology and Evolution 17 (5), evaf058
- A mammalian tripartite enhancer cluster controls hypothalamic Pomc expression, food intake, and body weight (2024). D Rojo, CE Hael, A Soria, FSJ de Souza, MJ Low, LF Franchini, M Rubinstein. Proceedings of the National Academy of Sciences 121 (18), e2322692121
- Expression of the transcription factor Isl1 in dopaminergic neurons of the mouse forebrain (2023). AC Camarano, M Rubinstein, FSJ de Souza. bioRxiv, 2023.12. 27.573451
- Conserved roles of Rax/rx3 genes in hypothalamus and pituitary development
(2021). FSJ De Souza, M Placzek. International Journal Developmental Biology 65, 195-205 - Rathke’s cleft-like cysts arise from Isl1 deletion in murine pituitary progenitors (2020). ML Brinkmeier, H Bando, AC Camarano, S Fujio, K Yoshimoto, FSJ de Souza, SA Camper.
The Journal of Clinical Investigation 130 (8), 4501-4515 - The homeodomain transcription factor NKX2.1 is essential for the early specification of melanocortin neuron identity and activates Pomc expression in the developing hypothalamus (2019). DP Orquera, MB Tavella, FSJ de Souza, S Nasif, MJ Low, M Rubinstein
The Journal of Neuroscience 39 (21), 4023-4035 - Evolution of the Rax family of developmental transcription factors in vertebrates
(2017). DP Orquera, FSJ de Souza Mechanisms of Development 144, 163-170 - Essential function of the transcription factor Rax in the early patterning of the mammalian hypothalamus (2016). DP Orquera, S Nasif, MJ Low, M Rubinstein, FSJ de Souza
Developmental Biology 416 (1), 212-224
- Highlight: More Than Meets the Eye—Nonvisual Opsins Are Crucial for Light-Sensing in Vertebrates (2025) Pedro Andrade Genome Biology and Evolution, 17(5) evaf075 (comment on our work on the evolution of lizard nonvisual opsins)
Directora de Proyecto
Integrantes del grupo / Lab members
Lic. Ricardo Romero
Becario doctoral CONICET
Lic. Ricardo Romero
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Becario doctoral CONICET
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Estudiante
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Carolina Roa
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