Transcripción y procesamiento del mRNA

Nuestro grupo de investigación en CABIMER se centra en los mecanismos moleculares que coordinan la elongación transcripcional con el procesamiento cotranscripcional del RNA y la topología del DNA. Nuestro objetivo es comprender cómo la progresión de la RNA polimerasa II (RNAPII) está estrechamente regulada por la estructura de la cromatina, la actividad de las topoisomerasas y las vías de procesamiento del RNA para garantizar una expresión génica precisa.

Eje topoisomerasa II–modificación del RNA

La topoisomerasa II (TOP2) es una enzima esencial que regula la topología del DNA eliminando el superenrollamiento generado durante la transcripción. A medida que la RNAPII se desplaza a lo largo del DNA, genera tensión torsional que debe resolverse para permitir una progresión transcripcional adecuada. Aunque durante mucho tiempo se ha considerado que TOP2 es un mero facilitador de la transcripción, cada vez hay más evidencias, incluidas las obtenidas por nuestro grupo, que indican que su función es más compleja, ya que la pérdida de actividad de TOP2 puede provocar tanto una disminución como un aumento en la expresión de determinados genes.

En este contexto, investigamos cómo la topología del DNA y las topoisomerasas regulan activamente la expresión génica, prestando especial atención a sus funciones tanto en la transcripción como en el procesamiento del mRNA naciente. Nuestros trabajos demuestran que la inhibición de TOP2 compromete la elongación transcripcional, mientras que los defectos en la metilación m6A del mRNA pueden contrarrestar este efecto, lo que sugiere un papel dual de TOP2 en el equilibrio de la producción de RNA.

Mediante enfoques integrados de genómica y proteómica, hemos identificado nuevas vías asociadas a la TOP2 que coordinan la transcripción con el procesamiento del RNA, contribuyendo a la regulación de los programas globales de expresión génica.

Transcripción bajo estrés topológico

El objetivo de esta línea de investigación es abordar una cuestión fundamental y emergente en la regulación génica: cómo el estado físico del DNA determina los resultados transcripcionales. Al centrarnos en el papel de TOP2 en la coordinación de la dinámica de la transcripción con la actividad de RNAPII, estudiamos la topología del DNA como una capa reguladora central de la función del genoma, en lugar de considerarla una mera restricción estructural pasiva. Nuestro trabajo busca descubrir cómo las células detectan y responden al estrés topológico para preservar la fidelidad de la transcripción y la estabilidad genómica, revelando mecanismos hasta ahora no reconocidos que conectan la organización de la cromatina con la elongación transcripcional. En última instancia, esta línea de investigación tiene el potencial de transformar nuestra comprensión de cómo los agentes quimioterapéuticos de uso común dirigidos contra las topoisomerasas afectan a la expresión génica, abriendo nuevas vías para el desarrollo de estrategias terapéuticas más precisas y menos perjudiciales, con amplias implicaciones en el cáncer y otras enfermedades.

Financiación

• PID2025-173812NB. Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. 2026-2029. Investigadora Principal.
• PID2022-139253NB. Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. 2023-2026. Investigadora Principal.
• ProyExcel_00835. Junta de Andalucía. 2022-2025. Investigadora Principal.
• PID2019-104484GA. Ministerio de Ciencia e Innovación. 2020-2023. Investigadora Principal.
• PEJUS7-B1-49. Contrato de personal de apoyo I+D+i para universidades andaluzas. Junta de Andalucía. 2026-2028. Investigadora Principal.
• Ramón Areces fellowship. Conexión entre el metabolismo del DNA y la epitranscriptómica: búsqueda de nuevas dianas terapéuticas en el cáncer colorrectal. Alberto León Halcón. 2025-2029. Directora de la tesis doctoral. 
• Contratos PIF II.2A-2022. Programa de Formación Predoctoral para el desarrollo del programa propio de I+D+I de la US. Clara Megías Fernández. 2023-2027. Directora de la tesis doctoral. 
• VI PP PRECOMPET. Universidad de Sevilla. 2018. Investigadora Principal.
• RYC-2015-17246. Ministerio de Economía y Competitividad. 2016-2020. Investigadora Principal.