sesgos en variación genética. el estudio de sesgos en la distribución de rasgos genómicos con respecto a conocimiento pertinente sobre la organización, la expresión y la evolución de los genomas, y de la dinámica nuclear de células somáticas y germinales permite identificar potenciales mecanismos causantes de variación genética. en el pasado, he estudiado la evolución de la secuencia de ADN con respecto a la localización cromosómica, la evolución del orden génico con respecto a restricciones funcionales y la organización nuclear y preferencias en la reparación de roturas de ADN de la linea germinal, y duplicaciones génicas vía ARN con respecto a la organización nuclear y preferencias en la reparación de roturas de ADN de la linea germinal.

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1. Díaz-Castillo C. Females and males contribute in opposite ways to the evolution of gene order in Drosophila. PLoS One. 2013;8(5):e64491. 

2. Díaz-Castillo C, Ranz JM. Nuclear chromosome dynamics in the Drosophila male germ line contribute to the nonrandom genomic distribution of retrogenes. Mol Biol Evol. 2012;29(9):2105-8.

3. Díaz-Castillo C, Ranz JM. Recent progress on the identity and characterization of factors that shape gene organization during eukaryotic evolution. Fly (Austin). 2012;6(3):158-61.

4. Díaz-Castillo C, Xia XQ, Ranz JM. Evaluation of the role of functional constraints on the integrity of an ultraconserved region in the genus Drosophila. PLoS Genet. 2012;8(2):e1002475.

5. Ranz JM, Díaz-Castillo C, Petersen R. Conserved gene order at the nuclear periphery in Drosophila. Mol Biol Evol. 2012;29(1):13-6.

6. Díaz-Castillo C, Golic KG. Evolution of gene sequence in response to chromosomal location. Genetics. 2007;177(1):359-74.

heterogeneidad de la expresión génica dependiente de la compactación de la cromatina. es sabido que la expresión génica puede ser particularmente ruidosa en el caso de genes localizados en regiones cromosómicas muy compactadas o heterocromatina. en el pasado, he estudiado la dinámica de la heterogeneidad de la expresión génica con respecto a aquellos cambios en la organización de la cromatina existentes de forma natural entre sexos o en células dediferenciantes, y aquellos producidos por la exposición a químicos ambientales.

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1. Chamorro-Garcia R*, Díaz-Castillo C*, Shoucri BM, Kach H, Leavitt R, Shioda T, Blumberg B. Ancestral perinatal obesogen exposure results in a transgenerational thrifty phenotype in mice. Nat Commun. 2017;8(1):2012. (*Equal contribution) 

2. Díaz-Castillo C. Transcriptome dynamics along axolotl regenerative development are consistent with an extensive reduction in gene expression heterogeneity in dedifferentiated cells. PeerJ. 2017;5:e4004.

3. Díaz-Castillo C. Theorizing about gene expression heterogeneity patterns after cell dedifferentiation and their potential value for regenerative engineering. In: Gardiner DM, editor. Regenerative engineering and developmental biology: principles and applications. CRC Press series in regenerative engineering. Boca Raton: Taylor & Francis/CRC Press; 2017. p. 351-60.

4. Díaz-Castillo C. Evidence for a sexual dimorphism in gene expression noise in metazoan species. PeerJ. 2015;3:e750.

modelo de capacitancia dependiente de ADNbh. aunque el ADN(b) basura es un concepto controvertido, es incuestionable la participación de elementos del ADNb en la producción de variación genética. recientemente, he propuesto el modelo de capacitancia dependiente de ADN(bh) basura heterocromático, que cubre distintos niveles de organización para explicar como la habilidad inherente para variar mostrada por el ADNb en grandes repositorios de heterocromatina promueve heterogeneidad fenotípica, y como la heterogeneidad fenotípica últimamente dependiente de ADNbh permite a las poblaciones naturales sobrellevar cambios ambientales, y modula la exposición fenotípica de la variación genética. considerando que hay grandes diferencias en el contenido genómico de ADNbh entre los sexos de una misma especies y entre especies, he usado el modelo de capacitancia dependiente de ADNbh para explicar el dimorfismo sexual de tendencias evolutivas de la expresión génica diferencial entre sexos, de la heterogeneidad de la expresión génica y fenotípica, y de la dispersión biológica, y las diferencias entre especies de la diversificación genética que dirige la especiación y la especialización celular.

1. Díaz-Castillo C. Regeneration: Why junk DNA might matter. PeerJ Preprints. 2018;6:e27255v1.

2. Díaz-Castillo C. Same-sex twin pair phenotypic correlations are consistent with human Y chromosome promoting phenotypic heterogeneity. Evolutionary Biology. 2018;45(3):248-58.

3. Díaz-Castillo C. Junk DNA and Genome Evolution. eLS. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd; 2017. 

4. Díaz-Castillo C. Junk DNA contribution to evolutionary capacitance can drive species dynamics. Evolutionary Biology. 2017;44(2):190-205.

5. Díaz-Castillo C. Evidence for a sexual dimorphism in gene expression noise in metazoan species. PeerJ. 2015;3:e750.

geno-evo-regen (determinantes genómicos de la evolución de la regeneración). a pesar de ser uno de los fenómenos naturales bajo estudio mas antiguos y de su importancia biomédica, que hace que algunas especies sean capaces o incapaces de regenerar partes amputadas es todavía un misterio. algo intrigante, y que aun no ha sido convenientemente estudiado, es que especies con capacidades regenerativas superlativas como las salamandras o las planarias tienden a tener genomas cargados de ADNb, mientras que especies de taxones con capacidades regenerativas muy limitadas como las aves o los nemátodos tienden a tener genomas muy compactos empobrecidos en ADNb. recientemente, he usado conocimiento existente sobre el papel del ADNb como facilitador de la evolución genómica y de su distribución no aleatoria en cromosomas y núcleos para especular con vías a través de las cuales la variación en el contenido genómico de ADNb puede promover o limitar las habilidades regenerativas de cada especie. 

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1. Díaz-Castillo C. Regeneration: Why junk DNA might matter. PeerJ Preprints. 2018;6:e27255v1.

plasticidad transgeneracional. es cada vez mas aceptado que nuestros fenotipos pueden reflejar las exposiciones ambientales de nuestros ancestros, i.e., plasticidad transgeneracional. sin embargo, aun no está tan claro como esto ocurre a nivel mecanístico. en colaboración con el laboratorio de Bruce Blumberg en UCI, he realizado análisis integrados del metiloma y el transcriptoma del tejido adiposo y la accesibilidad de la cromatina en el esperma con respecto a aproximaciones de la arquitectura nuclear en ratones expuestos ancestralmente al obesógeno tributyltin (TBT). hemos propuesto que los tataradescendientes de ratones expuestos a TBT están predispuestos a ser obesos debido a alteraciones de la arquitecturea nuclear propagables transgeneracionalmente.

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1. Díaz-Castillo C*, Chamorro-Garcia R*, Shoucri BM, Shioda T, Blumberg B. Mode of transgenerational propagation of chromatin organization alterations caused by the ancestral exposure to the obesogen tributyltin. (*Equal contribution; In preparation)

2. Chamorro-Garcia R*, Díaz-Castillo C*, Shoucri BM, Kach H, Leavitt R, Shioda T, Blumberg B. Ancestral perinatal obesogen exposure results in a transgenerational thrifty phenotype in mice. Nat Commun. 2017;8(1):2012. (*Equal contribution)