
Gaia Pigino
- Associate Head of Structural Biology Research Centre, Biologia Strutturale
- Research Group Leader, Pigino Group
Gaia Pigino è Associate Head del Centro di Biologia Strutturale di Human Technopole.
È, inoltre, responsabile di un gruppo di ricerca al Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics a Dresda, in Germania.
Nata a Siena nel 1976, si è laureata in scienze naturali all’Università di Siena nel 2002. Dopo essere stata research associate nel dipartimento di scienze ambientali dell’Università di Siena nel 2003, ha svolto un dottorato nel Dipartimento di biologia evolutiva dell’Ateneo senese, conseguito nel 2007.
Dal 2007 al 2009 è stata assegnista di ricerca post-dottorato (vincendo un bando del Ministero Italiano dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca – MIUR) presso il laboratorio Cryotechniques for Electron Microscopy dell’Università di Siena.
Nel 2009 ha seguito il prestigioso corso di Fisiologia al Marine Biological Laboratory (MBL) a Woods Hole (Massachusetts, USA) per poi svolgere, dal 2009 al 2011, attività di ricerca post-dottorato al Institute for Molecular Biology and Biophysics, Swiss Federal Institute of Technology (ETH) di Zurigo. Dopo aver vinto una post-doctoral fellowship dell’European Molecular Biology Organization (EMBO), ha iniziato le sue attività di ricerca presso il Biology and Chemistry Department del Paul Scherer Institute (PSI) in Svizzera.
Dal 2012 è responsabile di un gruppo di ricerca nonchè faculty member del Max Planck Institute of Molecular Cell Biology di Dresda.
Dal 2013 svolge attività di insegnamento in qualità di lecturer a studenti master e dottorandi del Max Planck Institute e della Technical University di Dresda.
Negli ultimi quattro anni ha partecipato a più di 40 tra congressi, conferenze, seminari e forum scientifici internazionali in qualità di conference chair o speaker.
Ha conseguito riconoscimenti e fondi per la ricerca a livello internazionale, tra i quali il Keith R. Porter Fellow Award per la Biologia Cellulare nel 2018, un European Research Council (ERC) Consolidator grant nel 2018 e un German Research Foundation (DFG) grant nel 2019.
È autrice di oltre 30 studi pubblicati su prestigiose riviste scientifiche internazionali, per molti dei quali è anche corresponding author. Tra gli articoli consigliati su F1000Prime/FacultyOpinions, il servizio che raccomanda le migliori pubblicazioni nei campi della biologia e della medicina attraverso i giudizi dei più influenti studiosi a livello mondiale, figurano ad esempio: “The molecular structure of mammalian primary cilia revealed by cryo-electron tomography” (Nature Structural Molecular Biology, 2020. “The Cryo-EM structure of Intraflagellar Transport Trains reveals how its motors avoid engaging in a tug-of-war” (Nature Cell Biology, 2018), “Microtubule doublets are double-track railways for intraflagellar transport trains” (Science, 2016), “Cryoelectron tomography of radial spokes in cilia and flagella” (The Journal of Cell Biology, 2011) e “Electron-tomographic analysis of intraflagellar transport particle trains in situ” (The Journal of Cell Biology, 2009).
Attività di ricerca
Nel Centro di biologia strutturale di Human Technopole, Gaia Pigino studierà i meccanismi molecolari necessari per l’assemblaggio e il funzionamento del ciglio, un organello presente nelle cellule eucariote di fondamentale importanza per la salute dell’umano in quanto la sua attività è legata all’insorgenza di numerose patologie, collettivamente definite ciliopatie. Gaia Pigino si occuperà di studiare i meccanismi molecolari e la funzione del ciglio indagando la struttura 3D dei suoi componenti.
Il lavoro di ricerca del suo team si posiziona nell’interfaccia tra biologia strutturale e biologia cellulare molecolare e vedrà l’utilizzo degli strumenti e metodologie più recenti in entrambi i campi: dalla crio-tomografia crioelettronica, alla microscopia a fluorescenza correlativa (CLEM), ai sistemi dinamici ricostituiti in vitro, alla genetica, alla biochimica, fino alla biologia cellulare più classica.
Email: gaia.pigino[at]fht.org
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Pubblicazioni
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03/2025 - Advanced Science
Unwrapping the Ciliary Coat: High‐Resolution Structure and Function of the Ciliary Glycocalyx
The glycocalyx, a highly heterogeneous glycoprotein layer of cilia regulates adhesion and force transduction and is involved in signaling. The high‐resolution molecular architecture of this layer is currently not understood. The structure of the ciliary coat is described in the green alga Chlamydomonas reinhardtii by cryo‐electron tomography and proteomic approaches and the high‐resolution cryoEM structure of the […]
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03/2025 - Nature Reviews Molecular Cell Biology
The intraflagellar transport cycle
Primary and motile cilia are eukaryotic organelles that perform crucial roles in cellular signalling and motility. Intraflagellar transport (IFT) contributes to the formation of the highly specialized ciliary proteome by active and selective transport of soluble and membrane proteins into and out of cilia. IFT is performed by the IFT-A and IFT-B protein complexes, which […]
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01/2025 - Nature Communications
Tubulin tyrosination/detyrosination regulate the affinity and sorting of intraflagellar transport trains on axonemal microtubule doublets
Cilia assembly and function rely on the bidirectional transport of components between the cell body and ciliary tip via Intraflagellar Transport (IFT) trains. Anterograde and retrograde IFT trains travel along the B- and A-tubules of microtubule doublets, respectively, ensuring smooth traffic flow. However, the mechanism underlying this segregation remains unclear. Here, we test whether tubulin […]
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01/2025 - bioRxiv
MicroSplit: Semantic Unmixing of Fluorescent Microscopy Data
Fluorescence microscopy, a key driver for progress in the life sciences, faces limitations due to the microscope’s optics, fluorophore chemistry, and photon exposure limits, necessitating trade-offs in imaging speed, resolution, and depth. Here, we introduce MicroSplit, a computational multiplexing technique based on deep learning that allows multiple cellular structures to be imaged in a single […]
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10/2024 - Nature Communications
Structure, interaction and nervous connectivity of beta cell primary cilia
Primary cilia are sensory organelles present in many cell types, partaking in various signaling processes. Primary cilia of pancreatic beta cells play pivotal roles in paracrine signaling and their dysfunction is linked to diabetes. Yet, the structural basis for their functions is unclear. We present three-dimensional reconstructions of beta cell primary cilia by electron and […]