El objetivo global de nuestra investigación es establecer los mecanismos moleculares implicados en la adaptación celular a condiciones de estrés en organismos fotosintéticos. Para ello utilizamos los sistemas modelo Chlamydomonas reinhardtii y Arabidopsis thaliana. Nuestro grupo ha sido pionero en el estudio de la ruta de señalización TOR, regulador central del crecimiento celular en eucariotas, y de la autofagia, proceso degradativo gracias al cual las células mantienen la homeostasis celular y se adaptan a condiciones de estrés, y que está negativamente regulado por TOR.

Nuestro grupo tiene interés en los temas relacionados con la adaptación al cambio climático y la fijación de CO2, entendiendo que nuestro sistema de estudio son las cianobacterias y pretendemos profundizar en qué factores influyen en su adaptación a los cambios ambientales. Utilizamos herramientas de análisis de la expresión génica (transcriptómica), regulación de proteínas (proteómica) y dinámica metabólica (metabolómica).

Las cianobacterias filamentosas formadoras de heterocistos son organismos multicelulares cuya unidad orgánica es una cadena de células. Su crecimiento depende de la actividad metabólica de dos tipos celulares: las células vegetativas que realizan la fotosíntesis oxigénica fijando dióxido de carbono y los heterocistos fijadores de dinitrógeno. Mediante estas actividades, las cianobacterias hacen una importante contribución a la productividad primaria de la Tierra.

Las investigaciones del grupo se centran en la producción por microorganismos fotosintéticos de compuestos con interés comercial, industrial o energético, tales como carotenoides, ficobiliproteínas, polisacáridos, lípidos, alcoholes o inositoles polifosfato. A partir del conocimiento de los organismos, de los procesos implicados y de los sistemas de cultivo, se persigue aprovechar la capacidad fotosintética de los mismos para generar productos de valor, a la vez que se contribuye a eliminar CO2 de procesos industriales.

La investigación del grupo se ha centrado desde su inicio en el metabolismo del azufre en plantas. Nuestro enfoque principal es el estudio de la biosíntesis y metabolismo de cisteína y recientemente la señalización por moléculas relacionadas con cisteína. Hemos sido pioneros en establecer un cambio de concepto, de forma que estas moléculas están implicadas en las rutas de señalización que regulan procesos esenciales en la planta, tales como las respuestas a condiciones adversas tanto abióticas como bióticas, la autofagia y el desarrollo de pelos radiculares.

La codificación de información y el procesameinto de la misma en el SN se realiza en base a la actividad sincrónica de grupos neuronales o clústers en una compleja cascada de redes locales y multisinápticas cuya actividad se peude registrar parcialmente en forma de potenciales de campo local o LFPs.

Estudios funcionales y moleculares de la sinapsis normal y patológica.

Estudio de marcadores centrales y periféricos en enfermedades neurodegenerativas.

La investigación de nuestro grupo se centra en estudiar los mecanismos celulares, moleculares y genéticos implicados en tres procesos fundamentales: 1) la diferenciación y maduración de neuronas y astrocitos humanos a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) derivadas de sujetos sanos; 2) las alteraciones de estos eventos que podrían dar lugar a trastornos del neurodesarrollo y/o participar en la etiología inicial de la enfermedad de Parkinson (EP) y enfermedad de Alzheimer (EA); y 3) la neurodegeneración que tienen lugar en dichas enfermedades, y la búsqueda de nuevos mecan

El laboratorio de Neurofarmacología del Instituto Cajal se constituyó a comienzo de los años noventa. Actualmente, investigamos la regulación del tono sináptico y su influencia en la percepción del dolor, la adicción a drogas y enfermedades psiquiátricas como la esquizofrenia, la depresión y el trastorno bipolar. Nuestro objetivo es identificar los mecanismos moleculares implicados en estas patologías proporcionando así nuevas dianas que permitan desarrollar tratamientos más eficaces en la clínica.