Neurogenomica

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I neuroni che formano il nostro cervello sono prodotti a partire da cellule staminali neurali durante lo sviluppo embrionale. Le cellule staminali e i neuroni devono essere prodotti al momento giusto, nel punto giusto e nella sequenza giusta per permettere al cervello di raggiungere la corretta dimensione e struttura. Questa coordinazione spazio-temporale è particolarmente interessante se inserita nel contesto clinico, poiché modifiche nella composizione, dimensione e complessità dell’insieme di cellule staminali neurali sono associate a disturbi del neuro-sviluppo.

Lo scopo della nostra ricerca è scoprire la logica cellulare e molecolare alla base dello sviluppo del cervello e della formazione delle sinapsi in termini di fisiologia, malattia ed evoluzione. Lo faremo utilizzando un approccio multidisciplinare che unisce la robotica con la neuroscienza dello sviluppo, la multi-omica multicellulare e la biologia cellulare.

Seguiremo tre direzioni principali:

  • Le cellule staminali incontrano la robotica: per ottenere una definizione icompleta dell’identità cellulare nello sviluppo del cervello, svilupperemo un robot completamente automatizzato per la manipolazione delle singole cellule e per l’analisi multimodale delle cellule staminali neurali e dei neuroni nel tessuto cerebrale primario e in organoidi cerebrali umani.
  • Identità delle cellule staminali nello sviluppo del cervello: studieremo come i processi cellulari di base che avvengono all’interno della cellula possano influenzare il comportamento delle cellule staminali neurali e lo sviluppo del cervello in condizioni fisiologiche e patologiche. Ci concentreremo soprattutto sulla polarità delle cellule e sugli organelli che generano polarità.
  • Il tempo e la biologia cellulare dei neuroni: siamo interessati a studiare il ruolo del tempo nella regolazione della formazione delle sinapsi e nella regolazione della funzione neuronale durante il processo evolutivo e in alcune patologie umane.

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