Research Interests
Lo sviluppo sessuale è il processo che stabilisce se un embrione diventerà maschio o femmina. La determinazione del sesso e la conseguente differenziazione sessuale sono aspetti fondamentali dello sviluppo normale, e modellano profondamente l’anatomia, la fisiologia e il comportamento di quasi tutte le specie animali. Inoltre, i disturbi della differenziazione sessuale (DSD) sono tra le sindromi congenite più comuni e spesso hanno gravi conseguenze mediche e sociali. La ricerca nel laboratorio Zarkower mira a scoprire i meccanismi molecolari e genetici che sono alla base dello sviluppo sessuale. Per raggiungere questo obiettivo studiamo lo sviluppo sessuale nel topo, dove sono possibili potenti approcci genetici, genomici e molecolari e gran parte della biologia è simile a quella degli esseri umani. Il nostro lavoro si concentra in gran parte su una famiglia di geni che abbiamo scoperto e che sono ampiamente conservati nello sviluppo sessuale. Uno di questi, DMRT1, mappa in una breve regione del cromosoma 9 umano che è richiesto per lo sviluppo maschile. Abbiamo fatto un topo “knockout” di Dmrt1 e abbiamo scoperto che causa difetti del testicolo simili a quelli degli esseri umani con delezioni del cromosoma 9. Molte prove hanno implicato Dmrt1 e i suoi vicini omologhi nella determinazione del sesso dei vertebrati, in uccelli, rettili, pesci e anfibi. Recentemente abbiamo scoperto che l’identificazione sessuale delle cellule nella gonade deve essere attivamente mantenuta anche negli adulti, e che l’interruzione di questo mantenimento può causare alle cellule di “cambiare” sesso attraverso un processo di riprogrammazione del destino cellulare, o transdifferenziazione. Per capire meglio come i destini delle cellule gonadiche sono controllati, stiamo usando approcci genomici tra cui ChIP-seq, Hi-ChIP e profili di espressione, accoppiati con il targeting genico condizionale e la biologia strutturale. Questo lavoro è in corso, ma ha già prodotto importanti intuizioni sulla manutenzione del destino cellulare e sulla riprogrammazione, sul cancro delle cellule germinali testicolari, sulla regolazione della meiosi e sulle cellule staminali della linea germinale.
Pubblicazioni selezionate: PubMed Search
Weinberg P, Berkseth M, Zarkower D, Hobert O. (2018) Sexually Dimorphic unc-6/Netrin Expression Controls Sex-Specific Maintenance of Synaptic Connectivity. Current Biology 28:623-629
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Zhang, T., Murphy, M.W., Gearhart., M.D., Bardwell, V.J., e Zarkower, D. (2014) Il mammifero Doublesex homolog DMRT6 coordina la transizione tra programmi di sviluppo mitotico e meiotico durante la spermatogenesi. Development 141:3662-3671.
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Matson CK, Murphy MW, Sarver AL, Griswold MD, Bardwell VJ, Zarkower D. DMRT1 impedisce la riprogrammazione femminile nel testicolo postnatale dei mammiferi. Natura. 2011 Jul 20;476(7358):101-4.
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Aggiornato: 09/24/2019