Programa específico:  Human Frontier Science Program

El proyecto RGEC28/2025 ha sido financiado por la organización Human Frontier Science Program.

El Human Frontier Science Program (HFSP) es una iniciativa internacional que financia investigación básica innovadora en ciencias de la vida, enfocándose en la colaboración transnacional e interdisciplinaria para abordar problemas biológicos fundamentales. Apoya equipos de científicos de diferentes países para desarrollar enfoques novedosos en proyectos ambiciosos, de alto riesgo y sin garantía de éxito, que no podrían resolver laboratorios individuales

Código: RGEC28/2025

UPV/EHU: coordinador

IP UPV/EHU: Noemí Jiménez Rojo

Inicio del proyecto:  01/09/2025
Fin del proyecto: 31/08/2028

Breve descripción: 

Muchos organismos vivos son capaces de producir cristales orgánicos dentro de sus células para cumplir diversas funciones. Por ejemplo, los ojos compuestos de ciertos crustáceos utilizan cristales para amplificar su sensibilidad a la luz en hábitats con poca iluminación. Otro ejemplo bien conocido es el camaleón, que aprovecha las propiedades reflectantes de la luz de los cristales para cambiar rápidamente el color de su piel.

Por lo tanto, la incapacidad de regular adecuadamente la formación de cristales puede ser perjudicial para el funcionamiento de los tejidos y órganos, lo que afecta gravemente a la capacidad del organismo para sobrevivir y reproducirse.

El pez cebra, un organismo vertebrado modelo, también produce cristales que desempeñan un papel clave en la pigmentación. Estos se forman dentro de células especializadas llamadas iridóforos, en compartimentos subcelulares específicos, u orgánulos, conocidos como iridosomas. Aquí, el control del tamaño, la forma y el ensamblaje de los cristales se lleva a cabo con una precisión que actualmente supera con creces nuestra capacidad para cultivar tales estructuras de forma sintética. En el estudio propuesto, nos proponemos descubrir cómo se produce este proceso, teniendo en cuenta una estructura esencial, pero hasta ahora inexplorada: la membrana lipídica que envuelve cada cristal dentro de las células. Queremos comprender qué moléculas se encuentran en la membrana del iridosoma, su naturaleza bioquímica y en qué medida pueden contribuir a la exquisita formación de cristales. Para ello, aplicaremos un enfoque altamente interdisciplinario que combina técnicas de vanguardia de la biología molecular, como CRISPR-Cas9, con la bioquímica, como la espectrometría de masas y el modelado molecular. Utilizaremos métodos novedosos de biología química para medir y manipular las propiedades biofísicas de la membrana iridosomal y realizar un seguimiento de la función de las proteínas in vivo en el pez cebra y en cultivos de células iridóforas. Los datos obtenidos nos proporcionarán información sobre cómo generar y reconstituir sintéticamente un sistema biomimético capaz de producir cristales a escala y con una morfología similares a los del pez cebra, utilizando una combinación de transformaciones biológicas y químicas en condiciones fisiológicas. Esperamos que los resultados obtenidos faciliten el desarrollo de terapias para tratar enfermedades en las que se produce una cristalización anómala, como los cálculos renales y la gota. Además, contribuirán a la creación de nuevos protocolos para sintetizar cristales orgánicos para diversas aplicaciones en los campos de la óptica y la ciencia de los materiales.