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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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 […]
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11/2010 - Journal of Synchrotron Radiation
Three-dimensional structural analysis of eukaryotic flagella/cilia by electron cryo-tomography
Electron cryo-tomography is a potential approach to analyzing the three-dimensional conformation of frozen hydrated biological macromolecules using electron microscopy. Since projections of each individual object illuminated from different orientations are merged, electron tomography is capable of structural analysis of such heterogeneous environments as in vivo or with polymorphism, although radiation damage and the missing wedge are severe […]
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10/2009 - Journal of Structural Biology
Simultaneous alignment of dual-axis tilt series
We present a strategy for the alignment of dual-axis tomographic series, based on reference points and simultaneous alignment of both series. Each series is first aligned individually, an affine transformation is determined to bring the two series in a unique reference system, and all experimental coordinates are combined in a single system of equations. In […]
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10/2009 - Journal of Cell Biology
Electron-tomographic analysis of intraflagellar transport particle trains in situ
Intraflagellar transport (IFT) is the bidirectional movement of multipolypeptide particles between the ciliary membrane and the axonemal microtubules, and is required for the assembly, maintenance, and sensory function of cilia and flagella. In this paper, we present the first high-resolution ultrastructural analysis of trains of flagellar IFT particles, using transmission electron microscopy and electron-tomographic analysis […]
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07/2007 - Journal of Structural Biology
JUST (Java User Segmentation Tool) for semi-automatic segmentation of tomographic maps
We are presenting a program for interactive segmentation of tomographic maps, based on objective criteria so as to yield reproducible results. The strategy starts with the automatic segmentation of the entire volume with the watershed algorithm in 3D. The watershed regions are clustered successively by supervised classification, allowing the segmentation of known organelles, such as membranes, […]