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Analisi della variabilità strutturale e funzionale dei geni delle proteine di latte di capra
No full textla caseina alpha s1 è senza dubbio la più investigata tra le caseine calcio-sensibili nella specie caprina. Il locus di tale caseina si caratterizza per un polimorfismo molto complesso, in quanto è il risultato della combinazione di due tipi di eterogeneità: differenze nella mobilità elettroforetica e differenze quantitative nel prodotto dei diversi alleli.
Fino ad oggi sono stati individuati almeno 14 alleli associati a diversi livelli di sintesi: CSN1S1 A, B1, B2, B3, B4, C, H e L (~3,5 g/l per allele), CSN1S1 E e I (~1,1 g/l), CSN1S1 F, G e D associati a ~0,45 g/l e CSN1S1 0 responsabile del fenotipo nullo (Chianese et al., 1997, Grosclaude e Martin, 1997). Più recentemente è stato individuato un nuovo allele, CSN1S1 M, probabilmente associato ad un contenuto normale di caseina alpha s1 (Bevilacqua et al., 2000).
Considerando solo gli individui omozigoti esistono, dunque, capre che producono latte con un contenuto di caseina alpha s1 che varia da circa 7 g/l a 0,0 g/l. Tali differenze, pertanto, influenzano il contenuto totale di caseina: infatti le capre CSN1S1 AA rispetto a quelle CSN1S1 FF producono un latte con un contenuto considerevolmente maggiore di tale frazione proteica (~6 g/l).
La principale caratteristica del gene CSN1S1 è la sua struttura estremamente frazionata. In particolare, esso è suddiviso in 19 piccoli esoni (di cui 16 codificanti per la proteina propriamente detta) di grandezza compresa tra 24 e 154 bp che si estendono su un'unità di trascrizione di circa 17 Kb (Leroux et al., 1992).
A tutt’oggi sono stati individuati gli eventi mutazionali responsabili dei diversi alleli: in particolare, gli alleli A, B1, B2, B3, B4, C, G, H, L e M si caratterizzano per singole sostituzioni nucleotidiche, l’allele F per la delezione del 23° nucleotide del 9° esone (Leroux et al., 1992), l’allele E per l’inserzione di un segmento di DNA (LINE, 457-458 nucleotidi) avvenuta tra i nucleotidi 124 e 125 del 19° esone (Jansá Perez et al., 1994) e l’allele 0 per la delezione di un tratto di DNA di circa 8,5 kb (a partire dal nucleotide 181 del 12° introne) e comprendente gli ultimi 7 esoni del gene (Cosenza et al., 2001).
Nel corso di una recente indagine di popolazione, l’analisi per mezzo di SDS-PAGE di 52 campioni individuali di latte prelevati da capre appartenenti ad una popolazione locale allevata in provincia di Napoli ha messo in evidenza 5 individui il cui latte produce un pattern elettroforetico caratterizzato dall’apparente assenza di bande relative alla caseina alpha s1. Analisi molecolari per mezzo di PCR Allele Specifica (AS-PCR, Cosenza et al., 2001) hanno permesso di evidenziare che tali individui non sono portatori dell’allele CSN1S1 0.
I dati di popolazione e familiari disponibili (coppie madri/figlie) lasciano ipotizzare che tali individui siano omozigoti per un nuovo allele al locus CSN1S1 (denominato CSN1S1 N) associato ad una apparente assenza di tale frazione caseinica nel latte.
alpha-lattoalbumina: la struttura primaria dell’alpha-lattoalbumina è stata individuata per la prima volta nel bovino nel corso degli anni settanta (Brew et al., 1970). Solo successivamente è stata chiarita la struttura primaria dell’omologa proteina caprina (MacGillivray et al., 1979; Shewale et al., 1984). L' alpha-lattoalbumina di capra, al pari di quella bovina, è costituita da 123 residui aminoacidici (MacGillivray et al., 1979) e diversi studi hanno mostrato che la conformazione di questa proteina è simile nelle due specie (Kronman et al., 1972a; Kronman et al., 1972b; Somers e Kronman, 1973). L'analisi della sequenza aminoacidica dell' alpha-lattoalbumina di capra ha messo in evidenza 12 differenze con la variante B e 11 con la variante A dell'alpha-lattoalbumina di bovino. L'alpha-lattoalbumina partecipa alla biosintesi del lattosio, interagendo con l'enzima UDP-galattosil transferasi e formando un enzima eterodimerico, la lattosio sintetasi (Ebner e Brodbeck, 1968). Nei bovini e caprini il gene che codifica per l'alpha-lattoalbumina è stato recentemente localizzato sul cromosoma 5 (Hayes et al., 1993). Il gene dell'alpha-lattoalbumina di capra (circa 2 kb) presenta un'organizzazione strutturale simile a quella dei geni dell'alpha-lattoalbumina di altre specie finora sequenziati: è costituito da 4 esoni di grandezza compresa tra 75 bp (esone 3) e 329 bp (esone 4) (Vilotte et al., 1991). Tale struttura, inoltre, è simile a quella dei geni che codificano per il lisozima, ciò rende ipotizzabile un'origine ancestrale comune dei due geni. Infatti, la complessa organizzazione genomica osservata nei ruminanti a livello del gene dell' alpha-lattoalbumina e del lisozima, potrebbe essere il risultato di diverse duplicazioni di un segmento cromosomico comprendente entrambi i geni, o gran parte di essi (Soulier et al., 1989). L'analisi del DNA genomico di capra ha messo in evidenza che diverse sequenze sono omologhe all'alpha-lattoalbumina, cosa già precedentemente osservata anche nella specie bovina ed ovina (Soulier et al., 1989). Dall'analisi strutturale di tali regioni è stato ipotizzato che questi segmenti corrispondono a pseudogeni dell' alpha-lattoalbumina che si sono originati da diverse duplicazioni dell'alpha-lattoalbumina stessa o di sequenze correlate ad essa prima della divergenza di queste specie (Soulier et al., 1989). Il gene dell'alpha-lattoalbumina di capra presenta il 92% di omologia con quello bovino e le maggiori differenze sono state evidenziate nelle regioni fiancheggianti il 5' dove, nella sequenza di capra sono presenti due piccole inserzioni (305-328 e 641-648). La seconda di esse si trova nella sequenza consenso cosiddetta "milk box", comune ai geni dell'alpha-lattoalbumina della maggior parte delle specie e a quelli che codificano per le caseine Ca-sensibili (Hall et al., 1984) ed è stato dimostrato che essa rappresenta il bersaglio di proteine nucleari (NF) non specifiche come l'NF1 (Lubon e Hennighausen, 1988). Il polimorfismo delle lattoproteine è stato maggiormente studiato nella specie bovina, soprattutto per via dell'importanza economica di questa specie (per una rassegna vedere Grosclaude, 1988). Mentre per tale specie sono stati individuati due alleli al locus dell’alpha-La (LAA A e LAA B) questo è risultato monomorfo nella specie caprina (Martin e Grosclaude, 1993). Recentemente, Chianese et al., (2000), mediante HPLC, hanno evidenziato, in campioni di latte prodotto da capre di razza Girgentana, tre diversi livelli quantitativi di alpha-lattoalbumina.
Obiettivo della ricerca
Obiettivo della ricerca è quello di individuare l’evento molecolare responsabile dell’allele CSN1S1 N ed analizzare la regione di DNA che contiene il gene dell’alpha-lattoalbumina nella specie caprina.
A tal fine l’unità di ricerca procederà come segue:
1) prelievo di campioni di sangue e latte da un congruo numero di individui appartenenti a diverse razze/popolazioni caprine allevate in Italia;
2) estrazione del DNA dai leucociti;
3) estrazione dell’mRNA dalle cellule somatiche presenti nel latte.
4) sulla base delle sequenze nucleotidiche note costruire coppie di primers ed amplificare mediante PCR e RT-PCR rispettivamente i geni alpha-lattoalbumina e CSN1S1 (alleli A e N) ed i loro trascritti;
5) clonazione e sequenziamento dei cDNAs ottenuti;
6) analisi degli mRNAs per mezzo di dot blot.
7) evidenziare, mediante PCR e PCR-RFLPs (utilizzando differenti endonucleasi), eventuali polimorfismi;
8) sequenziare prodotti di PCR e RT-PCR;
9) analizzare, mediante elettroforesi su gel di poliacrilammide (SDS-PAGE e/o UREA-PAGE), i campioni individuali di latte;
10) correlare i polimorfismi evidenziati a livello di DNA e mRNA a differenze di tipo quali-quantitativo nell’espressione dei geni
Interazioni geni-ambiente nella schizofrenia
No full textPremesse: Studi su famiglie, gemelli e adozioni mostrano come sia i geni sia l'ambiente abbiano un ruolo nella schizofrenia, indicando
che per comprendere l'eziopatogenesi di tale disturbo psichiatrico lo studio delle interazioni geni-ambiente(GxE) può essere cruciale.
Molte analisi del ruolo delle GxE effettuate adottando una misurazione indiretta del genotipo mostrano come individui con una
stessa costituzione genetica sviluppino schizofrenia solo se esposti a fattori ambientali, per esempio le 'complicanze ostetriche (OC).
Gli studi miranti a identificare quali varianti geniche interagiscano con i fattori ambientali indicano che il rischio di schizofrenia può
essere influenzato dall'interazione tra OC, uso di cannabis e geni candidati della schizofrenia, come AKTl e COMT.Queste ricerche
non forniscono chiare evidenze relative al meccanismo attraverso cui geni e ambiente possono interagire nell'eziopatogenesi del disturbo.
Tale meccanismo ci sembra più comprensibile attraverso uno studio dell'effetto delle GxE su fenotipi intermedi correlati allo sviluppo
e alla fisiologia cerebrale.
Scopo dello studio: Abbiamo analizzato come il SNP rs4680 (G > A) del gene COMTe lo stress cronico interagiscano nel modulare
l'attività neuronale prefrontale durante un compito di working memory e abbiamo osservato un diverso effetto dello stress a seconda
del genotipo COMT.
Conclusioni: La nostra ricerca fornisce un'ulteriore prova a favore del ruolo svolto dal gene COMTnell'eziopatogenesi della schizofrenia,
in quanto, nei soggetti con genotipo GG, l'esposizione a stress potrebbe diminuire l'efficienza neuronale della corteccia prefrontale,
favorendo !'insorgenza del disturbo. Lo studio delle GxE, e anche del ruolo delle variazioni epigenetiche nel mediare tali interazioni,
potrebbe aiutare a comprendere e a prevenire la schizofrenia
Analisi trascrizionale del gene che codifica l'Acil CoA:diacilglicerolo aciltransferasi (DGAT) nella specie bufalina
No full textNegli ultimi anni, la crescente consapevolezza da parte dei consumatori del legame esistente tra dieta e salute ha determinato un cambiamento delle loro abitudini alimentari, riducendo o eliminando i grassi animali dalla dieta in quanto, in particolar modo i grassi saturi, sembrerebbero fattori di rischio per le patologie cardio-vascolari e, secondo recenti ricerche, responsabili dell'insorgenza di certi tipi di cancro. Il presente programma di ricerca si pone come obiettivo quello di studiare l'espressione di alcuni geni che influenzano la variabilità del contenuto di grasso nei prodotti di origine animale attraverso un'analisi quali-quantitativa dei relativi trascritti. Inoltre, verranno valutate le possibili influenze delle mutazioni evidenziate dall'analisi genomica sull'attività trascrizionale dei geni presi in esame. L'approccio all'analisi funzionale dei geni candidati oggetto del presente progetto procederà attraverso l'adozione di due strategie: 1) utilizzazione dei risultati emersi dalle ricerche attualmente in corso, dai dati presenti in letteratura e da quelli depositati in banca dati; 2) applicazione delle tecniche di biologia molecolare volte all'analisi d'espressione dei geni oggetto d'indagine. Nel corso della ricerca verrà analizzata l'espressione di alcuni geni coinvolti direttamente o indirettamente nei processi di deposizione di grasso nella specie bovina (LEP), e suina (SCD, ADN, MC4R, FAS, ADD1) e nel contenuto di grasso nel latte di bufala (DGAT1) e di pecora (SCD). Il raggiungimento degli obiettivi prefissati aumenterà le conoscenze sulla espressione di tali geni nelle specie studiate, consentirà una migliore e più analitica comprensione della regolazione genica della deposizione e secrezione di grasso ed offrirà la base dello studio dell'espressione genica anche in altre specie animali di interesse zootecnico
Identificazione di geni e genomica funzionale in Ceratitis capitata (Medfly) (Diptera, Tephritidae)
No full textCeratitis capitata, dittero invasivo e altamente dannoso per la frutticoltura in diversi paesi, è considerata la specie modello per lo sviluppo di programmi di controllo biologico. La quantità di sequenze della specie attualmente disponibili in banca dati è limitata, nonostante siano state condotte, nelle due ultime decadi, numerose ricerche genetiche e molecolari, indirizzate principalmente allo studio delle popolazioni naturali ed alla costruzione di mappe geniche e cromosomiche. Allo scopo di colmare le lacune nel campo delle conoscenze molecolari su questa specie, è stato scelto un approccio basato su EST (Expressed Sequence Tag) che offre dettagliate informazioni su sequenze correlate a diversi sistemi fisiologici di C. capitata. Dalle due librerie (di embrioni e di teste) sono stati ottenuti più di 21.000 EST di alta qualità e dall‟analisi di clustering sono derivate circa 12.000 sequenze uniche (trascritti). Queste sequenze assemblate rappresentano una notevole risorsa per lo studio di processi biologici e di funzioni molecolari. Di particolare interesse per programmi di controllo biologico sono le sequenze che condividono omologia con geni di Drosophila melanogaster coinvolti nella determinazione del sesso, nei meccanismi legati all‟olfatto e nel comportamento riproduttivo. Le sequenze ottenute in questo studio rappresentano la prima banca dati di geni espressi in una specie di ditteri tefritidi di importanza agraria. Questo database costituisce una risorsa essenziale per sviluppare ricerche su argomenti riguardanti la biologia di C. capitata e di altre specie correlate. Rappresenta inoltre un potente mezzo per supportare l‟annotazione delle sequenze del genoma completo
Geni e ambiente: elementi guida dell’educabilità
No full textRecensione al testo di Asbury Kathryn e Plomin Robert. G come geni. L’impatto della genetica sull’apprendimento, Raffaello Cortina, 2015
G-quadruplex mRNAs silencing with iRIBOTAC for precision tumor therapy
No full textreservediRIBOTAC, acronimo di "inducible Ribonuclease-Targeting Chimera", è una molecola sviluppata per degradare selettivamente i G-quadruplex (strutture secondarie ricche in guanina che si trovano in regioni regolatorie dei geni) sugli RNA messaggeri di cellule tumorali.
A differenza della tecnologia RIBOTAC tradizionale, iRIBOTAC si attiva solo in presenza di stimoli bio-ortogonali o stimoli specifici del microambiente tumorale, permettendo un'azione mirata.
La molecola è progettata combinando un legante fluorescente per G4 sugli RNA con un reclutatore di ribonucleasi in forma inattiva, che viene attivato solo in ambienti tumorali. Una volta attivata, iRIBOTAC induce la degradazione dei G4, alterando l'espressione di geni coinvolti nella sopravvivenza cellulare, nella regolazione dei canali e nel metabolismo, portando all'attivazione di vie apoptotiche.
L'obiettivo di questa tesi è quello di approfondire il potenziale utilizzo della strategia iRIBOTACs come nuovo approccio per la terapia oncologica di precisione, basato sul silenziamento inducibile e mirato dei G4 sugli RNA
Analisi strutturale e funzionale del gene che codifica l'Acil CoA:diacilglicerolo aciltransferasi (DGAT) nella specie bufalina.
No full textn Italia il bufalo (Bubalis bubalis, detto anche water buffalo) viene allevato essenzialmente per la produzione di latte, che, per la sua particolare composizione, risulta più adatto per la trasformazione che per il consumo diretto.
Il latte bufalino ha sapore dolce e colore bianco opaco dovuto all'assenza di carotenoidi con un pH che oscilla tra 6,6-6,8 (de Franciscis et al., 1963) ed una percentuale di lattosio mediamente del 4,9%.
Le principali differenze di natura chimica e chimico-fisica tra il latte bufalino e bovino sono rappresentate dal contenuto in grasso (8,39% vs 3,58%) e in proteine (4,66% vs 3,24%) (AIA 2003), caratteri, questi, responsabili di differenze nella resa alla trasformazione.
In merito al suo contenuto proteico, nel latte di bufala, analogamente a quello degli altri ruminanti, sono presenti sei principali proteine: quattro caseine (alpha s1, beta, alpha s2 e k) codificate da altrettanti geni autosomici strettamente associati (CSN1S1, CSN2, CSN1S2 e CSN3), e due sieroproteine, beta-lattoglobulina (LGB) e alpha-lattoalbumina (LAA).
Il latte di bufala è utilizzato quasi esclusivamente per la produzione di mozzarella, pertanto lo scopo della selezione non è solo quello di aumentare la quantità del latte, ma, anche, di migliorare la sua attitudine alla trasformazione. I geni che codificano per le proteine del latte e che controllano la produzione del grasso sono considerati geni candidati per il raggiungimento di tale obiettivo. Ad esempio, è ormai accertato che le differenze nella struttura primaria delle proteine del latte ed, in particolare, i diversi rapporti quantitativi tra le quattro caseine sono responsabili di differenze nelle sue proprietà tecnologiche (Grosclaude et al., 1994; Mariani et al., 1996). Diversi esempi mostrano che, in diversi casi, le maggiori differenze nel contenuto di una particolare proteina nel latte bovino e ovi-caprino sono determinate da mutazioni realizzatesi nei geni che le codificano (per una review vedi Masina et al., 1995; Formaggioni et al., 1999).
Di particolare rilievo è l'analogia osservata tra allele CSN1S1 G nella specie bovina e l'allele CSN1S1 E nella specie caprina sia dal punto di vista proteico (basso livello di sintesi) che per quanto riguarda l'evento molecolare che li caratterizza (inserzione di un LINE nell'ultimo esone del gene) (Rando et al., 1998; Jansá Perez et al. 1994). Inoltre, per ciascun gene delle caseine calcio sensibili di capra (CSN1S1, CSN2 e CSN1S2), è stato individuato almeno un allele associato ad un contenuto “nullo” della proteina corrispondente (Di Gregorio et al., 1989; Leroux et al., 1990; Rando et al., 1996; Ramunno et al., 2001).
Infine, recentemente è stato identificato un polimorfismo relativo al gene diacilglicerol O-aciltransferasi 1 (DGAT1) (Winter et al., 2002), che sembrerebbe influenzare il contenuto del grasso nel latte bovino.
Di contro, a tutt'oggi nella specie bufalina sono stati osservati esclusivamente polimorfismi di tipo qualitativo. A ciascuno dei loci delle caseine calcio sensibili sono state identificati almeno due alleli (Shaker and Bhatia, 1996; Ferranti et al., 1998; Mitra et al., 1998) ed in una popolazione bufalina allevata in Italia, Chianese et al. (2001) hanno identificato una variante meno glicosilata dell'alpha-lattoalbumina.
Un recente studio realizzato su campioni individuali di latte di bufala, appartenenti alla stessa mandria, ha messo in evidenza significative differenze sulla resa di caseificazione a parità di proteina totale (Zicarelli L, comunicazione personale). E' ipotizzabile, pertanto, che anche la specie bufalina, analogamente a quanto osservato per le altre specie di ruminanti, possa caratterizzarsi per la presenza di alleli associati a differenze quantitative nella loro espressione e che la ridotta variabilità genetica osservata fino ad oggi, molto probabilmente, sia da mettere in relazione ai pochi studi realizzati in tale settore.
Ad esempio, a tutt'oggi in Banche Dati per la specie bufalina, a differenza delle restanti specie di ruminanti di interesse zootecnico, vengono riportate solo sequenze relative a cDNA parziali o, come nel caso del gene DGAT1, totale assenza di informazioni.
Tuttavia, dato l'elevato grado di omologia genetica tra i diversi mammiferi, le informazioni genetiche ottenute dall'analisi del genoma bovino e ovi-caprino possono essere utilizzate per l'analisi degli stessi geni nelle specie bufalina e quindi per l'identificazione di marcatori genetici che possano fornire informazioni utili per migliorare le prestazioni produttive e riproduttive della specie.
Il programma proposto si prefigge, attraverso l'utilizzo delle tecniche di biologia molecolare, di identificare la naturale variabilità esistente nel gene che regola la sintesi del grasso nel latte di bufala al fine selezionare animali che producano un latte con caratteristiche tecnologiche e nutrizionali che meglio possano soddisfare le nuove e sempre più sofisticate richieste del mercato lattiero-caseario e le necessità nutrizionali e dietetiche dell'organismo nelle diverse fasi della vita
Carne. Geni singoli nella selezione.
No full textNel Volume vengono descritte le più innovative tecnologie di genetica molecolare che trovano ampie applicazioni nel settore zootecnico per l'identificazione dei geni che controllano le produzioni animali.
Vengono inoltre riportate le potenzialità che la genetica molecolare può offrire per il miglioramento genetico delle specie di interesse zootecnico.
Nel lavoro di pag 181 riportato negli Atti del Congresso vengono in particolare descritte queste tematiche con riferimento al miglioramento della produzione e della qualità della carne bovina e suina
22. Rizzo (G. E.) Prassitele (Collection I Geni e le Opere, publiée sous la direction de A. Colasanti)
No full textPicard Charles. 22. Rizzo (G. E.) Prassitele (Collection I Geni e le Opere, publiée sous la direction de A. Colasanti). In: Revue des Études Grecques, tome 48, fascicule 228, Octobre-décembre 1935. pp. 601-603
Esansiyel hipertansiyonlu olgularda CHGA geni promotor bölge polimorfizmlerinin araştırılması
No full textAmaç: Esansiyel hipertansiyon, nedeni saptanamayan ya da ikincil bir hastalığa bağlı gelişmeyen kan basıncı yüksekliği olarak tanımlanmaktadır. Esansiyel hipertansiyonla ilişkili çok sayıda gen polimorfizmleri, metabolik yollar ve sistemler tanımlanmış olmakla birlikte esansiyel hipertansiyonun patogenezi tam olarak anlaşılamamıştır. Son zamanlarda üzerinde çalışılan duyarlılık genlerinden biri de Chromogranin A (CHGA) genidir. CHGA geni başta adrenal medulla ve postganglionik sempatik aksonlardan eksprese olan, intrasellüler ve ekstrasellüler mekanizmalar ile katekolaminlerin depolanması ve salınımını düzenleyen bir gendir. Bu çalışmada CHGA geni promotor bölgesindeki T-1014C, T-988G, G-462A ve T-415C polimorfizmleri açısından esansiyel hipertansiyon hastaları ile kontrol grubu arasında fark olup olmadığı araştırılmıştır.Gereç ve yöntem: Bu çalışmada esansiyel hipertansiyon tanısı almış 50 hasta ve sağlıklı olarak kabul edilen 32 kişiden EDTA'lı tüplere periferik kan örnekleri toplanmıştır. Toplanan örneklerden DNA elde edildikten sonra CHGA geni promotor bölgesindeki T-1014C, T-988G, G-462A ve C-415T polimorfizmlerin bulunduğu DNA dizisini içeren bölge, özgün primerler kullanılarak polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile çoğaltılarak polimorfizmler otomatik kapiller jel elektroforez cihazı kullanılarak DNA dizi analizi yöntemi ile araştırılmıştır. İstatistiksel analiz SPSS 11,0 versiyonu kullanılarak yapılmış olup çalışmadan elde edilen veriler tanımlayıcı istatistiksel analiz ve Ki-kare testleri ile değerlendirilmiştir.Bulgular: Hasta grubunda CHGA geni promotor T-1014C polimorfik bölge için C alleli, CC ve TC genotipi, T-988G polimorfik bölgesi için G alleli, GG ve TG genotipi sıklığı kontrol grubuna kıyasla istatistiksel olarak yüksek saptanırken (p0.05), CHGA promotor bölge G-462A ve T-415C polimorfik bölgelerinde allel ve genotip sıklığı açısından hasta ve kontrol grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmamıştır (p>0.05).Sonuç: CHGA geni promotor bölgesindeki T-1014C ve T-988G polimorfizmleri hasta grubunda kontrol grubuna göre anlamlı bulunmuştur. Olgu sayısındaki kısıtlılık nedeniyle elde edilen sonuçlar Türk toplumundaki CHGA promotor bölge polimorfizmlerini tam olarak yansıtmayabilir. Ancak Türk toplumunda yapılmış ilk çalışma özelliğini taşıyan bu çalışma ileride yapılacak çalışmalara öncülük etmesi bakımından önemlidi
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