El principal interés de investigación de nuestro laboratorio es estudiar nuevos mecanismos epigenéticos que subyacen a las transiciones del desarrollo vegetal y que confieren resiliencia frente a los cambios climáticos. Durante su ciclo de vida, las plantas atraviesan varias transiciones de fase: de gametofítica a esporofítica, de embrionaria a vegetativa y de vegetativa a reproductiva. Todos estos cambios de desarrollo dependen del momento y la secuencia correctos de los patrones de expresión génica entre etapas individuales. Además, las plantas dependen de la percepción e integración de señales ambientales ruidosas, incluidas las temperaturas fluctuantes, para inducir el crecimiento y el desarrollo. Los climas erráticos causados por el calentamiento global representan un gran desafío para los programas de desarrollo vegetal.

La dinámica de la cromatina y los mecanismos epigenéticos han sido ampliamente implicados en la regulación de las transiciones de fase vegetal en respuesta a señales ambientales. Los ARN largos no codificantes (lncRNAs) vegetales también se han relacionado con procesos clave como la organogénesis, la fotomorfogénesis y la transición floral. Además, los elementos reguladores cis (CREs) y los módulos reguladores cis (CRMs) influyen en la expresión específica por célula y temporal de genes codificantes y no codificantes en las transiciones del desarrollo. Mientras que los CREs son sitios individuales de unión de factores de transcripción, los CRMs son conjuntos de CREs que incluyen promotores (CREs proximales) y potenciadores transcripcionales (CREs distales). Cuando son unidos por factores de transcripción específicos y cofactores, los potenciadores inducen la actividad transcripcional de sus genes diana, determinando así en qué célula, en qué momento y a qué nivel se expresan esos genes, aspectos clave para inducir la diferenciación celular. La edición genómica de los CRMs así como el ajuste fino de la maquinaria de la cromatina tienen un gran potencial para la ingeniería de la adaptación vegetal al cambio climático.

Actualmente, nos centramos en investigar tres temas principales:

1. descubrir nuevos CRMs que controlan el desarrollo vegetal;
2. diseccionar el papel mecanístico del sistema VAL/PRC en la regulación de las transiciones de embrionaria a vegetativa y de vegetativa a reproductiva;
3. caracterizar el paisaje epigenómico que modula el crecimiento vegetal bajo temperaturas estacionales fluctuantes.

Combinamos metodologías clásicas e innovadoras incluyendo genética, bioquímica, tecnología CRISPR/CAS9, bioimagen, proteómica, transcriptómica y epigenómica, utilizando Arabidopsis y fresa como sistemas modelo. Prevemos que nuestra investigación proporcionará conocimiento fundamental sobre el desarrollo vegetal y podrá ofrecer recursos clave para afrontar los desafíos que el cambio climático impone a la agricultura.