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

  • 07/2017 - Nature Structural & Molecular Biology

    Switching dynein motors on and off

    Cytoplasmic dyneins transport cellular components from the periphery toward the center of the cell. By moving cargoes along microtubules, dyneins ensure proper cell division, regulate exchange of materials between organelles, and contribute to the internal organization of eukaryotic cells. Two recent studies show that, upon dimerization, cytoplasmic dyneins intrinsically adopt an autoinhibited configuration that can […]

  • 04/2017 - Methods in Cell Biology

    Millisecond time resolution correlative light and electron microscopy for dynamic cellular processes

    Molecular motors propel cellular components at velocities up to microns per second with nanometer precision. Imaging techniques combining high temporal and spatial resolution are therefore indispensable to understand the cellular mechanics at the molecular level. For example, intraflagellar transport (IFT) trains constantly shuttle ciliary components between the base and tip of the eukaryotic cilium. 3-D […]

  • 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 […]

  • 10/2015 - American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology

    DNAH11 Localization in the Proximal Region of Respiratory Cilia Defines Distinct Outer Dynein Arm Complexes

    Primary ciliary dyskinesia (PCD) is a recessively inherited disease that leads to chronic respiratory disorders owing to impaired mucociliary clearance. Conventional transmission electron microscopy (TEM) is a diagnostic standard to identify ultrastructural defects in respiratory cilia but is not useful in approximately 30% of PCD cases, which have normal ciliary ultrastructure. DNAH11 mutations are a common cause […]

  • 10/2015 - Journal of Structural Biology

    Three-dimensional mass density mapping of cellular ultrastructure by ptychographic X-ray nanotomography

    We demonstrate absolute quantitative mass density mapping in three dimensions of frozen-hydrated biological matter with an isotropic resolution of 180 nm. As model for a biological system we use Chlamydomonas cells in buffer solution confined in a microcapillary. We use ptychographic X-ray computed tomography to image the entire specimen, including the 18 μm-diameter capillary, thereby […]