Gaia Pigino

Gaia Pigino

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

  • 01/2021 - Science

    Tubulin glycylation controls axonemal dynein activity, flagellar beat, and male fertility

    Posttranslational modifications of the microtubule cytoskeleton have emerged as key regulators of cellular functions, and their perturbations have been linked to a growing number of human pathologies. Tubulin glycylation modifies microtubules specifically in cilia and flagella, but its functional and mechanistic roles remain unclear. In this study, we generated a mouse model entirely lacking tubulin […]

  • 09/2020 - Nature Structural Molecular Biology

    The molecular structure of mammalian primary cilia revealed by cryo-electron tomography

    Primary cilia are microtubule-based organelles that are important for signaling and sensing in eukaryotic cells. Unlike the thoroughly studied motile cilia, the three-dimensional architecture and molecular composition of primary cilia are largely unexplored. Yet, studying these aspects is necessary to understand how primary cilia function in health and disease. We developed an enabling method for […]

  • 05/2016 - Science

    Microtubule doublets are double-track railways for intraflagellar transport trains

    The cilium is a large macromolecular machine that is vital for motility, signaling, and sensing in most eukaryotic cells. Its conserved core structure, the axoneme, contains nine microtubule doublets, each comprising a full A-microtubule and an incomplete B-microtubule. However, thus far, the function of this doublet geometry has not been understood. We developed a time-resolved […]

  • 05/2012 - Journal of Structural Biology

    Comparative structural analysis of eukaryotic flagella and cilia from Chlamydomonas, Tetrahymena, and sea urchins

    Although eukaryotic flagella and cilia all share the basic 9 + 2 microtubule-organization of their internal axonemes, and are capable of generating bending-motion, the waveforms, amplitudes, and velocities of the bending-motions are quite diverse. To explore the structural basis of this functional diversity of flagella and cilia, we here compare the axonemal structure of three different organisms with […]

  • 11/2011 - Journal of Cell Biology

    Cryoelectron tomography of radial spokes in cilia and flagella

    Radial spokes (RSs) are ubiquitous components in the 9 + 2 axoneme thought to be mechanochemical transducers involved in local control of dynein-driven microtubule sliding. They are composed of >23 polypeptides, whose interactions and placement must be deciphered to understand RS function. In this paper, we show the detailed three-dimensional (3D) structure of RS in […]