Profesor Asociado
smarcellini@udec.cl
+56 41 220 3295 / 266 1660 (Lab)
Edificio Biología Molecular 4° Piso. Departamento de Biología Celular
El hilo conductor de la carrera del Dr. Marcellini siempre ha sido la “EvoDevo”, una disciplina que estudia como cambios evolutivos en procesos de Biología del Desarrollo causan diferencias morfológicas entre especies. En su doctorado estudió la evolución de la gastrulación en animales bilateria, y en su postdoctorado se enfocó en las bases genéticas de cambios en el patrón de órganos mecanosensoriales en moscas del género Drosophila. Actualmente, trabaja con especies de ranas del género Xenopus para entender cómo ha evolucionado el esqueleto de vertebrado a distintas escalas evolutivas. Se hace énfasis en conectar regulación génica con fenotipo. Es decir que nuestro desafío es entender como cambios en secuencias reguladores de la transcripción se ven reflejados en modificaciones de expresión espacio-temporal de sus genes blancos, y como esto termina impactando el comportamiento celular y la morfología del tejido óseo.
Como encargado:
–Biología del Desarrollo, código 241.402, carrera de Pedagogía en Ciencias Naturales y Biologicas
–Embriología Celular y Molecular, electivo código 241.721, carreras de Bioingeniería, Biología y Bioquímica
–Biología Celular Básica, código 257.501, carrera de Antropología
Como colaborador:
–Evolución, código 245.440, carrera de Biología
–Embriología Humana, código 241.205, carrera de Medicina
–Biología Celular Básica, código 241.144, carrera de Ingeniería Ambiental.
Postgrado: Programa de Doctorado en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular
Como encargado: ramo de “Formulación de proyecto de tesis”.
Como colaborador: tutor y comisión de seminarios bibliográficos y unidades de investigación.
Diplomado, Programa de Especialización en Periodoncia
Como encargado: Histología Ósea Maxilar, código 5017059
1) Origen evolutivo de enhancers transcripcionales. Por una parte, comparamos expresión génica (RNA-Seq) y actividad regulatoria (ATAC-Seq) durante el desarrollo óseo de dos especies de ranas: Xenopus tropicalis y Xenopus laevis. Hemos encontrado que Xenopus laevis adquirrio expresión de genes de metabolismo responsables de un efecto de Warburg durante la osificación en esta especie. Por otra parte, estudiamos como nuevas secuencias regulatorias pueden originarse desde domesticación de transposones. Descubrimos que, en Xenopus, transposones de ADN han sido involucrados en la evolución de promotores ubicuos y en el origen de enhancers de células del sistema inmune.
2) Emergencia de un nuevo tipo celular de vertebrados: los osteoblastos. En este proyecto comparamos Xenopus tropicalis con especies muchas más distantes como los tiburones o el anfioxo. Este trabajo nos ayuda a entender como modificaciones de redes regulatorias génica permitieron la emergencia de la primera célula capaz de mineralizar un tejido conectivo en vertebrados, y nos lleva a proponer que hueso y dentina comparten un origen común.
3) Regeneración del tejido óseo. Combinamos imagenología de alta resolución con expresión génica (RNA-Seq) y actividad regulatoria (ATAC-Seq) en distintas etapas de la regeneración craneal de Xenopus tropicalis. Este trabajo nos permite entender la relación entre angiogénesis y osteogénesis durante este proceso. Nuestra data nos llevó a identificar “enhancers regenerativos” que están activo específicamente durante el proceso de reparación ósea, y a proponer un rol importante para la desdiferenciación osteoblástica.
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Laboratorio de Desarrollo y Evolución, LADE, http://lade.udec.cl/
Integrantes del laboratorio:
Hector Castillo, Tesista del programa de Doctorado en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular
Marco Mundaca, Tesista del programa de Doctorado en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular
Japhet Rojas, Tesista del programa de Doctorado en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular
Lefney Cumilaf, Tesista de la carrera de Biología
Isidora Sovino, Tesista de la carrera de Bioingeniería
Guillermo Ditzel, Tesista de la carrera de Bioingeniería
Francisco Godoy, Bioinformático
-Representante de America Latina para la Sociedad Panamericana de EvoDevo: http://www.evodevopanam.org/
-Tesorero de la Sociedad de America Latina para la Biología del Desarrollo: http://lasdb-development.org/
-Comité Científico y Comité Organizador Local del congreso internacional Biología del Desarrollo en américa Latina, Valparaíso, Chile, del 17 al 20 de Marzo 2024: https://meetings.embo.org/event/24-dev-bio
Editor asociado de Evolution and Development: https://onlinelibrary.wiley.com/journal/1525142x
He editado dos tópicos de Frontiers:
-Evolution of Organismal Form: From Regulatory Interactions to Developmental Processes and Biological Patterns (https://doi.org/10.3389/fgene.2016.00148).
-The evolution of biomineralization in metazoans (https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1092695).
