Dragana Rogulja es una neurocientífica y bióloga circadiana serbia que es profesora adjunta de Neurobiología en el Instituto Blavatnik de Neurobiología de la Facultad de Medicina de Harvard . Rogulja explora los mecanismos moleculares que rigen el sueño en la Drosophila , así como la manera en que los mecanismos circadianos integran la información sensorial para impulsar el comportamiento. Rogulja utiliza el comportamiento de apareamiento en la Drosophila para explorar los circuitos neuronales que vinculan los estados internos con los comportamientos motivados.
Rogulja nació en Belgrado , Serbia . [1] Realizó sus estudios universitarios de farmacia en la Universidad de Belgrado , pero la situación económica de Belgrado la obligó a estudiar en el extranjero. [1] En 1998, a mitad de su licenciatura, Rogulja se mudó a los Estados Unidos y terminó su licenciatura en la Universidad Rutgers . [1] Se unió al laboratorio de Konstantin Severinov, un biólogo molecular ruso , donde trabajó como investigadora de pregrado y pudo realizar experimentos que condujeron a publicaciones en Science , Journal of Biological Chemistry y Journal of Molecular Biology . [1] Rogulja exploró las interacciones entre las subunidades alfa y beta de la ARN polimerasa eucariota en su estado intermedio de ensamblaje. [2]
Rogulja se quedó en la Universidad Rutgers para realizar su formación de posgrado en 2000. [3] Se unió al laboratorio de Kenneth D. Irvine para estudiar la señalización intercelular y la regulación del crecimiento tisular por gradientes de morfógenos en la drosófila. [3] Rogulja realizó su formación postdoctoral con Michael W. Young en la Universidad Rockefeller de la ciudad de Nueva York. [3] Bajo la tutela de Young, Rogulja comenzó a explorar la biología circadiana y los mecanismos neuronales que regulan el sueño en la drosófila. [3] Completó su formación postdoctoral en 2012. [3]
En su trabajo de posgrado, Rogulja exploró cómo los gradientes morfogénicos controlan el crecimiento en el desarrollo. [4] En su primer artículo como autora publicado en Cell en 2005, Rogulja demostró, por primera vez, que la regulación del crecimiento de las alas en Drosophila está gobernada por el gradiente morfogénico de Decapentaplegic (DPP). [4] Una pregunta que impulsó su proyecto fue cómo las alas de Drosophila podrían tener un crecimiento uniforme impulsado por un gradiente morfogénico. [4] Partiendo de la hipótesis de que la pendiente del gradiente de DPP, en lugar de los niveles absolutos, impulsa un crecimiento constante y uniforme, Rogulja creó un método para la expresión génica controlada donde pudo demostrar que la señalización entre células vecinas expuestas a gradientes de DPP impulsa la proliferación. [4] Rogulja propuso además un modelo para explicar la dependencia de la pendiente del morfógeno en el crecimiento, destacando de manera importante que su modelo podría explicar el crecimiento normal a pesar de las variaciones locales en la concentración de morfógeno. [4]
Rogulja continuó utilizando a Drosophila como organismo modelo en sus estudios postdoctorales, pero esta vez para hacer preguntas sobre los mecanismos moleculares del sueño. [5] Rogulja descubrió que la ciclina A (CycA) y su regulador, la ciclina A1, promueven el sueño en Drosophila. [5] Fascinantemente, CycA solo se expresa en 40-50 neuronas en el cerebro de la mosca, entremezcladas con neuronas del reloj circadiano, lo que sugiere que las interacciones con sus vecinos celulares son importantes para permitir que el ciclo circadiano influya en el sueño. [5] Cuando Rogulja redujo artificialmente la expresión de CycA en estas neuronas, descubrió que a Drosophila le costaba conciliar el sueño y reducía las respuestas a la privación del sueño. [5] Además, dado que CycA es un regulador del ciclo celular que está altamente conservado en todas las especies, Rogulja y sus colegas proponen la importancia de CycA en la regulación del sueño más allá de Drosophila. [5] En un artículo posterior, Rogulja y un equipo de investigadores utilizaron un análisis genético directo para aislar otro regulador de CycA llamado TARA. [6] Descubrieron que TARA interactúa con CycA para promover el sueño y que actúa inhibiendo Cdk1 en el centro de excitación del cerebro de la mosca. [6]
En 2013, Rogulja fue reclutada en la Facultad de Medicina de Harvard para convertirse en profesora adjunta del Departamento de Neurobiología. [7] Como investigadora principal del Laboratorio Ragoluja, Rogulja dirige un programa de investigación con tres enfoques principales: sueño, biología circadiana y motivación. [8] Rogulja utiliza modelos de Drosophila y roedores para responder a sus preguntas sobre estos temas. [8] Su laboratorio explora la base biológica del sueño, desde los circuitos neuronales que subyacen al comportamiento del sueño hasta cómo la privación del sueño afecta a los procesos sensoriales como la percepción del dolor. [8] En relación con este trabajo, Rogulja explora cómo la información sensorial guía el reloj circadiano para impulsar comportamientos específicos en determinados momentos del día. [8] Por último, Rogulja colabora ampliamente con el Laboratorio Crickmore, dirigido por Michael Crickmore en Harvard , para explorar los estados motivados que impulsan el comportamiento en modelos animales, con un enfoque específico en cómo el comportamiento sexual está calibrado por estados internos. [8] En 2016, Rogulja dio una charla TEDX en Boston describiendo la importancia de la investigación científica básica para comprender los mecanismos fundamentales que rigen el sueño y cómo nuestra mayor exposición a la luz y los horarios de sueño-vigilia desregulados debido a la globalización y los viajes afectan nuestra biología. [9]
Una faceta del laboratorio de Rogulja explora los mecanismos neuronales que gobiernan el comportamiento de apareamiento en la drosófila. [10] En 2016, Rogulja y sus colegas descubrieron el papel de la dopamina en reflejar el estado de necesidad de apareamiento en las moscas macho e impulsar los comportamientos reproductivos apropiados. [10] Encontraron que a medida que las moscas macho participaban en las cópulas, aumentaban la actividad dopaminérgica y disminuían el impulso de apareamiento, lo que resalta el potencial de la actividad de la dopamina como correlato molecular del impulso de apareamiento. [10] Además, descubrieron que la señal del impulso de apareamiento es transmitida por neuronas de dopamina e integrada con información sensorial específica de las percepciones femeninas y estas neuronas se proyectan aún más a las áreas motoras para impulsar el comportamiento de apareamiento. [10] Su mapeo de circuitos muestra exquisitamente la forma en que los estados motivacionales internos en la drosófila pueden interactuar con la información sensorial y cambiar la salida conductual. [10] Después de este estudio, Rogulja y sus colegas exploraron cómo las señales dopaminérgicas en las neuronas P1 determinan la probabilidad de cortejo. [11] Encontraron que una señal de dopamina motivacional impulsa el inicio del comportamiento de cortejo a través de interacciones con las neuronas P1, y la misma señal de dopamina que llega a P1 después del inicio de la cópula ayuda a mantener la cópula, así como a terminarla. [11] Los mecanismos con los que las neuronas dopaminérgicas estimulan y terminan el comportamiento copulatorio son distintos y el elemento de azar juega un papel en los resultados conductuales debido a los mecanismos de desensibilización de las neuronas dopaminérgicas antes de la cópula. [11] Si bien el elemento de azar puede conducir a la inflexibilidad conductual por parte del propio organismo, también permite que las influencias ambientales den forma a los resultados de formas novedosas. [11]
Usando nuevamente el comportamiento de apareamiento como una herramienta para dilucidar los correlatos neuronales de los estados motivacionales, Rogulja y su equipo investigaron cómo la dinámica motivacional puede existir a través de escalas de tiempo tan grandes. [12] Identificaron un ciclo de excitación en Drosophila donde el aumento del tono dopaminérgico aumentó la propensión al cortejo pero luego, después de la cópula, CREB2 genera un ambiente inhibidor al aumentar la expresión de canales de potasio permeables, lo que ayuda a estabilizar la motivación máxima en el impulso reproductivo e induce la saciedad reproductiva. [13] Además, utilizaron herramientas computacionales para modelar de manera reproducible la dinámica fisiológica y conductual observada en el comportamiento de apareamiento. [13]