Genetic manipulation in the ferret brain (age: postnatal day 16). Neural stem cells in the left hemisphere were electroporated in vivo 24 days earlier. GFP+ neurons (green) have their cell bodies in the electroporated hemisphere and extend their processes to the contra-lateral hemisphere. Magenta, GFAP (glial cell marker); blue, DAPI (nuclei). Credit: Kalebic et al., eLife 2018;7: e41241.
Genetic manipulation in the ferret brain (age: postnatal day 16). Neural stem cells in the left hemisphere were electroporated in vivo 24 days earlier. GFP+ neurons (green) have their cell bodies in the electroporated hemisphere and extend their processes to the contra-lateral hemisphere. Magenta, GFAP (glial cell marker); blue, DAPI (nuclei). Credit: Kalebic et al., eLife 2018;7: e41241.
Neurogenomica

Kalebic Group

La neocorteccia è la parte del cervello coinvolta in una serie di funzioni cognitive superiori, tra cui il linguaggio. Durante l’evoluzione del cervello umano, la neocorteccia ha subito una forte espansione, che è considerata la base delle impareggiabili capacità cognitive degli esseri umani. I disturbi cognitivi spesso derivano da un’alterazione delle dimensioni o della forma della neocorteccia, a loro volta causati da difetti nella proliferazione delle cellule staminali neurali nelle prime fasi dello sviluppo cerebrale. Nel cervello adulto, le cellule tumorali possono sfruttare i medesimi meccanismi molecolari, causandone una proliferazione incontrollata. Tuttavia, le nostre conoscenze sui meccanismi alla base di questi processi sono ancora molto limitate.

La ricerca del Kalebic Group si concentra sui meccanismi molecolari e cellulari alla base dello sviluppo della neocorteccia umana e sulle loro implicazioni nei disturbi del neurosviluppo e nei tumori cerebrali. Nel contesto del neurosviluppo stiamo studiando le caratteristiche molecolari e cellulari delle cellule staminali neurali che, se compromesse, possono comportare un’alterazione delle dimensioni e della forma della neocorteccia, portando a disabilità intellettive, tra cui la sindrome di Down. Nel contesto dei tumori cerebrali, siamo interessati alla biologia molecolare e cellulare delle cellule staminali del glioblastoma per identificare nuovi bersagli associati alla proliferazione e all’invasività del cancro.

Il nostro gruppo adotta un approccio multidisciplinare su tutte le scale biologiche, combinando tecniche molecolari e genetiche all’avanguardia, editing del genoma CRISPR/Cas9, imaging avanzato dal vivo e strumenti computazionali. Applichiamo queste tecniche a una varietà di sistemi modello, tra cui campioni primari umani, organoidi cerebrali e modelli animali.

Per richieste informali si prega di contattare [email protected].

 

Didascalia della figura:
Manipolazione genetica nel cervello di furetto (età: giorno postnatale 16). Le cellule staminali neurali dell’emisfero sinistro sono state elettroporate in vivo 24 giorni prima. I neuroni GFP+ (verdi) hanno il corpo cellulare nell’emisfero elettroporato ed estendono i loro processi all’emisfero controlaterale. Magenta, GFAP (marcatore delle cellule gliali); blu, DAPI (nuclei).
Immagine tratta da: Kalebic et al., eLife 2018;7:e41241.

Membri del gruppo

Pubblicazioni

  • 01/2022 - Frontiers in Neuroscience

    Roots of the Malformations of Cortical Development in the Cell Biology of Neural Progenitor Cells

    The cerebral cortex is a structure that underlies various brain functions, including cognition and language. Mammalian cerebral cortex starts developing during the embryonic period with the neural progenitor cells generating neurons. Newborn neurons migrate along progenitors’ radial processes from the site of their origin in the germinal zones to the cortical plate, where they mature […]

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  • 09/2021 - Development

    Inheritance and flexibility of cell polarity: a clue for understanding human brain development and evolution

    Cell polarity is fundamentally important for understanding brain development. Here, we hypothesize that the inheritance and flexibility of cell polarity during neocortex development could be implicated in neocortical evolutionary expansion. Molecular and morphological features of cell polarity may be inherited from one type of progenitor cell to the other and finally transmitted to neurons. Furthermore, […]

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  • 04/2021 - Frontiers

    The Ferret as a Model System for Neocortex Development and Evolution

    The neocortex is the largest part of the cerebral cortex and a key structure involved in human behavior and cognition. Comparison of neocortex development across mammals reveals that the proliferative capacity of neural stem and progenitor cells and the length of the neurogenic period are essential for regulating neocortex size and complexity, which in turn […]

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  • 10/2020 - Neuron

    Serotonin Receptor 2A Activation Promotes Evolutionarily Relevant Basal Progenitor Proliferation in the Developing Neocortex.

    Evolutionary expansion of the mammalian neocortex (Ncx) has been linked to increased abundance and proliferative capacity of basal progenitors (BPs) in the subventricular zone during development. BP proliferation is governed by both intrinsic and extrinsic signals, several of which have been identified. However, a role of neurotransmitters, a canonical class of extrinsic signaling molecules, in […]

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  • 08/2020 - Trends in Neuroscience

    Basal Progenitor Morphology and Neocortex Evolution

    The evolutionary expansion of the neocortex is thought to be largely the consequence of an increase in the proliferative capacity of a specific class of neural progenitors called basal progenitors (BPs). Here we propose that BP morphology is a key cell biological feature underlying the increase in BP proliferative capacity. During neocortical expansion, BPs show […]

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