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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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 […]
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05/2015 - Optics Express
Artifact characterization and reduction in scanning X-ray Zernike phase contrast microscopy
Zernike phase contrast microscopy is a well-established method for imaging specimens with low absorption contrast. It has been successfully implemented in full-field microscopy using visible light and X-rays. In microscopy Cowley’s reciprocity principle connects scanning and full-field imaging. Even though the reciprocity in Zernike phase contrast has been discussed by several authors over the past […]
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03/2013 - Methods in Enzymology
Electron tomography of IFT particles
Cilia and flagella play very important roles in eukaryotic cells, ranging from cell motility to chemo- and mechanosensation with active involvement in embryonic development and control of cell division. Cilia and flagella are highly dynamic organelles undergoing constant turnover at their tip, where multiprotein precursors synthesized in the cell cytoplasm are assembled, turnover products are […]
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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 […]
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03/2012 - BioArchitecture
Axonemal radial spokes: 3D structure, function and assembly
The radial spoke (RS) is a complex of at least 23 proteins that works as a mechanochemical transducer between the central‐pair apparatus and the peripheral microtubule doublets in eukaryotic flagella and motile cilia. The RS contributes to the regulation of the activity of dynein motors, and thus to flagellar motility. Despite numerous biochemical, physiological and […]