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Analisi della variabilità strutturale e funzionale dei geni delle proteine del latte di capra
No full textE’ noto che nel latte dei 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). Le caseine rappresentano l’80% circa del contenuto proteico totale. La frazione delle caseine Ca-sensibili (alpha s1, beta e alpha s2) è, senza dubbio la più investigata, in particolar modo nella specie caprina nella quale è stato evidenziato un notevole polimorfismo quali-quantitativo. A tutt’oggi sono state identificate differenze di natura genica nel contenuto di caseina alpha s1, beta e alpha s2. In particolare, è stato individuato almeno un allele associato ad un contenuto “nullo” della proteina corrispondente. La presenza di un polimorfismo quantitativo, alterando i rapporti tra le diverse frazioni proteiche, determina differenze rilevanti nelle caratteristiche nutritive, dietetiche e tecnologiche del latte. Attualmente sono noti gli eventi molecolari responsabili dei diversi alleli a tutti e tre i loci e, pertanto, è possibile identificare, fin dalla nascita, il genotipo degli animali, superando il vincolo dell’espressione fenotipica.Il latte dei ruminanti di interesse zootecnico (bovini, bufalini, ovi-caprini) viene utilizzato per produrre una grande varietà di alimenti e, in molti casi, è sottoposto a processi tecnologici che tendono a modificarne il contenuto di alcuni componenti (proteine totali, grasso, lattosio, elementi minerali e vitamine) per renderlo più idoneo a particolari esigenze alimentari e tecnologiche. D’altra parte, le possibilità offerte dall’Ingegneria Genetica per migliorare le proprietà nutrizionali, dietetiche e tecnologiche del latte per mezzo dell’introduzione di geni estranei nel genoma degli animali (animali transgenici) sono certamente affascinanti, ma, attualmente, troppo costose e dense di problemi di diversa natura. Il programma proposto si è prefisso, invece, di individuare ed utilizzare la “naturale” variabilità genetica esistente nei geni delle proteine del latte di capra, per ottenere popolazioni che producano tipi diversi di latte, del tutto “naturali”, che potranno (a) rispondere meglio alle necessità nutrizionali dell’organismo nelle diverse età della vita, (b) attenuare le conseguenze negative di alcune deficienze metaboliche e allergie e (c) contribuire alla prevenzione di alcune malattie
Studio della variabilità di alcuni geni che influenzano le caratteristiche quali-quantitative e sanitarie del latte
No full textL’andamento del mercato moderno nel settore delle produzioni agro-alimentari lentamente, ma costantemente, sta subendo delle profonde modificazioni: da una offerta di prodotti di “massa”, ossia produzioni relativamente omogenee o poco differenziabili, ci si sposta verso un’offerta di produzioni “non di massa”, meno omogenee e con caratteri qualitativi meno stabili, quali taluni formaggi, prodotti a denominazione, produzioni tipiche in genere. Tale situazione è frutto di una richiesta che la società di oggi pone al proprio sistema produttivo, richieste che riguardano una migliore qualità della vita e, più in particolare, protezione della salute, tutela dell’ambiente, della qualità dei beni alimentari, della conservazione delle risorse naturali e delle tradizioni per le generazioni future, e così via. Il prodotto tipico risponde, almeno in parte, alle nuove esigenze di una fascia sempre più consistente di un tipo di consumatore che ricerca non solo la genuinità dei “sapori antichi”, ma soprattutto “qualità” per la quale si è disposti a spendere di più, ma si esigono maggiori garanzie e informazioni sulle loro composizioni e caratteristiche nutrizionali. In particolare, la caratterizzazione genetica dei tipi genetici autoctoni ovini, caprini e bovini allevati in Campania, offrirà un indubbio contributo non solo per il miglioramento delle caratteristiche di interesse zootecnico, ma anche per la individuazione e la caratterizzazione della biodiversità che rappresenta il patrimonio più importante da conservare e valorizzare. Per soddisfare tali obiettivi, il presente progetto si propone una caratterizzazione genetica delle popolazioni oggetto d’indagine per i marcatori ai loci di geni la cui variabilità è associata ad una quota rilevante della variabilità di caratteri di interesse sia economico che quali-quantitivi, come la quantità e qualità del grasso (DGAT1 e SCD) ed il contenuto di proteine del latte (caseine) o di geni coinvolti nella resistenza a patologie infettive come la mastite (lattoferrina) o brucellosi (MBL).Obiettivo del progetto è la caratterizzazione genetica, per mezzo di tecniche di biologia molecolare, di alcuni tipi genetici autoctoni ovini (laticauda e bagnolese), caprini (cilentana) e bovini (agerolese) allevati in Campania, a tutt’oggi scarsamente valorizzati o addirittura in via di estinzione. In particolare si procederà all'analisi della struttura genetica per i marcatori noti ai loci DGAT1 e SCD nella specie caprina, ovina e bovina, lattoferrina e MBL nella specie caprina, CSN1S1 bovina ......
La scelta di tali geni è stata dettata dalla documenta importanza che essi rivestono nella determinazione di alcuni parametri fondamentali, sia dal punto di vista nutrizionale che tecnologico, per la produzione e la qualità del latte e dei prodotti da questo derivati.
Il progetto dovrebbe poter offrire al mondo produttivo gli elementi per migliorare la qualità del latte dei tipi genetici autoctoni e dei suoi derivati prodotti in Campania e per accelerarne il processo di valorizzazione. La possibilità di legare un formaggio a quel territorio, a quella razza o tipo genetico permetterà di riempire di contenuti scientifici la parola tipicità e di recuperare quei margini di valorizzazione che questo tipo di mercato è ancora disposto a fornire. Il Mezzogiorno, ed in particola la Campania, avrà inoltre l'opportunità di ampliare la propria lista di prodotti DOP, sfruttando i disciplinari che il progetto redigerà e che riguarderanno prestigiosi formaggi storici a rischio di estinzione
Analisi trascrizionale del gene che codifica l'Acil CoA:diacilglicerolo aciltransferasi 1 (DGAT1) nella specie bufalina
No full textIl bufalo viene allevato in Italia essenzialmente per la produzione di latte, interamente destinato alla trasformazione, mentre in altre parti del mondo, dopo una parziale scrematura, viene utilizzato anche per il consumo diretto.Il potere calorico del latte di bufala è più elevato di quello del latte di vacca,dal quale differisce per la maggiore percentuale di grasso,lattosio e di proteine.La "resa" qualitativa dei prodotti caseari dipende, oltre che dalla composizione in acidi grassi della componente lipidica del latte,anche dal rapporto grasso/caseine.Per ottenere un prodotto con una qualità organolettica costante è essenziale standardizzare tale rapporto nel latte.Un sua alterazione può ripercuotersi sulla fase di trasformazione.Attualmente il miglioramento delle caratteristiche quali-quantitative del grasso del latte è stato realizzato agendo su fattori ambientali.La recente applicazione delle tecniche di biologia molecolare fornisce un contributo essenziale per una rapida ed economica identificazione della naturale variabilità genetica ai loci dei geni candidati che controllano il contenuto di grasso nel latte degli animali allevati in modo tale da accelerare i processi di miglioramento genetico.Recentemente sono state messe in evidenza nella specie bufalina differenze significative sulla resa di caseificazione a parità di proteina totale.Pertanto, è ragionevole ipotizzare la presenza di un gene maggiore per il contenuto di grasso nel latte.Negli ultimi anni si stanno moltiplicati gli sforzi per evidenziare marcatori genetici utili per miglioramento delle prestazioni produttive della specie bufalina.Questa U.O. nell'ambito del programma di ricerca di rilevante interesse nazionale coofinanziato (2003) ha affrontato l'analisi strutturale del gene DGAT1 nel bufalo.I risultati conseguiti hanno messo in evidenza diversi marcatori genetici, sia a livello esonico che intronico.È ipotizzabile che qualcuna di tali mutazioni possa essere responsabile di differenze quali-quantitative nei trascritti,analogamente a quanto osservato per i geni che codificano per le proteine del latte.Ad esempio,per l'a-lattoalbumina bovina sono stati identificato 3 singoli polimorfismi nella regione 5' UT in posizione +15, +21 e +54 rispetto all'inizio della trascrizione dell'mRNA.Gli alleli alpha-La(+15)A e La(+15)B si caratterizzano per la sostituzione guanina in adenina ed è stato osservato che l'allele alpha-La(+15)B è associata ad un maggior contenuto percentuale di proteina e grasso nel latte.Le mutazioni nel promotore del gene possono alterare l'efficienza della trascrizione di un gene strutturale ed in questo modo influenzare l'espressione del gene. Inoltre,i polimorfismi trovati all'interno di sequenze introniche ed esoniche sono stati considerati responsabili dei difetti nel processo di trascrizione primaria e/o nel trasporto dell'mRNA nel citoplasma.Recentemente, nella specie bovina è stato identificato al locus DGAT1,un allele associato ad un diverso contenuto di grasso nel latte.È stato ipotizzato che il cambiamento aa lisina-alanina in posizione 232 che caratterizza tale allele possa, anche se modestamente, incrementare la percentuale di splicing altenativi e, quindi, generare un mRNA alternativo che, potenzialmente, potrebbe codificare per una isoforma del DGAT1 compromettente l'attività dello stesso.Lo splicing alternativo è un fenomeno costitutivo nel gene che codifica per la caseina as1 e as2 nelle principali specie di ruminanti di interesse zootecnico.E' ipotizzabile che, nel caso di tali geni, la rimozione di esoni durante il processo di maturazione dell'mRNA possa essere conseguenza o della bassa specificità delle sequenze consenso,al 5' e/o al 3' delle giunzioni di splice, o della struttura genica particolarmente frazionata.La maturazione di tali trascritti alternativi sembrerebbe essere un complicato processo multi step.E' possibile pertanto formulare due ipotesi:le delezioni osservate nelle caseine as1 e as2 potrebbero riflettere una perdita di accuratezza di tale processo di maturazione o essere,più semplicemente, una conseguenza di modifiche conformazionali del pre-mRNA indotte da mutazioni.Tali fenomeni conducono alla formazione di vere e proprie isoforme proteiche responsabili di un'ampia variabilità di caseina as1 e as2 nel latte.Il programma proposto si prefigge di studiare le popolazioni degli mRNA costitutivi trascritte dal gene DGAT1 bufalino e le possibili influenze delle mutazioni evidenziate a livello genomico,e di quelli eventualmente ancora da evidenziare, sull'attività trascrizionale del gen
Latte di altre specie
No full textIl programma proposto si prefigge la caratterizzazione della naturale variabilità genetica esistente nei geni responsabili di differenze nella morfologia funzionale della mammella e di differenze quali-quantitative del latte di specie di interesse zootecnico (bufalina, ovina, caprina ed asinina) oltre all’individuazione delle mutazioni responsabili delle differenze osservate. Con l’ausilio delle tecniche di biologia molecolare si procederà alla applicazione e alla messa a punto di metodiche sempre più rapide ed economiche per soddisfare tali obiettivi al fine di ottenere popolazioni che producano maggiori quantità di latte e tipi diversi di latte, del tutto “naturali”, che possano rispondere meglio alle necessità nutrizionali dell’organismo nelle diverse età della vita, attenuare le conseguenze negative di alcune deficienze metaboliche e allergie e contribuire alla prevenzione di alcune malattie. I marcatori individuati potrebbero trovare una utile impiego per lo sviluppo di strategie per una applicazione efficace della MAS o GAS
Variabilità di geni candidati per il miglioramento quali-quantitativo del latte bufalino ed individuazione di marcatori associati a differenze nella loro espressione. Progetto INNOVAGEN
No full textIl progetto proposto da tale U.O. rappresenta una naturale continuazione delle attività svolte nell’ambito del progetto SelMol e pone come obiettivo quello di validare i risultati già conseguiti
attraverso l’estensione dell’indagine ad un più congruo numero di osservazioni. Inoltre, il progetto prevede la individuazione di eventuali nuove associazioni tra i marcatori già noti o di nuova
identificazione in altri geni candidati con gli stessi o nuovi caratteri che influenzano le caratteristiche quali-quantitative del latte bufalino
Analisi strutturale e funzionale del gene che codifica l'Acil CoA:diacilglicerolo aciltransferasi (DGAT) nella specie bufalina.
No full textIl DGAT1 è un enzima microsomiale che svolge un ruolo centrale nel metabolismo dei glicolipidi a livello cellulare e catalizza l’ultimo step nella sintesi del triacilglicerolo, utilizzando come substrato il diacilglicerolo (DAG) e l'acil CoA dell’acido grasso. Si ritiene che il DGAT possa svolgere un ruolo primario nell’assorbimento di grasso intestinale, nella regolazione della concentrazione di trigliceridi nel plasma sanguigno, nell’accumulo di grasso negli adipociti e nel metabolismo energetico delle cellule muscolari. Il DGAT, inoltre, svolge un ruolo importante anche nella sintesi dell’olio nei semi, oltre che nella sintesi di trigliceridi nell’uovo e nel latte (Bell e Coleman, 1980). Questa proteina normalmente è strettamente associata allo strato lipidico delle membrane cellulari, quindi di difficile estrazione. Nel topo è stato evidenziato che femmine prive di entrambe le copie del gene DGAT1 è assente il grasso nel latte.Nel bovino il gene è stato mappato sul cromosoma 14, nella regione che comprende il QTL (quantitative trait loci) del grasso del latte, ed è stato eletto come il gene candidato funzionale per il contenuto di grasso nel latte.In particolare è stata evidenziata una doppia sostituzione non conservativa AA-GC responsabile del cambiamento aa lisina-alanina in posizione 232. La presenza dell’alanina in posizione 232 sembrerebbe avere un effetto negativo sulla capacità legante dell'acil-CoA con il DGAT e, conseguentemente, sul contenuto di grasso nel latte bovino (Winter et al., 2002).Obiettivo della presente ricerca è stato, quindi, quello di analizzare la struttura del gene codificante L’Acil CoA:diacilglicerolo aciltransferasi 1 (DGAT1) della Bufala Mediterranea Italiana.La ricerca è stata condotta sul DNA estratto dai leucociti recuperati da campioni individuali di sangue di bufali allevati in provincia di Salerno e Caserta.I primer utilizzati per l’amplificazione ed il sequenziamento del gene DGAT1 bufalino sono stati disegnati utilizzando come stampo l’omologa sequenze bovina depositata in Banca Dati (EMBL n° AJ318490). Successivamente, sono stati disegnati altri primer utilizzando come stampo le regioni sequenziate nel corso della ricerca.Per mezzo di PCR è stato amplificato il tratto di DNA che va dal 1° al 17° esone del gene DGAT1 di due bufali per un totale di circa 8000 basi nucleotidiche per animale. I prodotti di PCR ottenuti sono stati quindi purificati e sequenziati.Il tratto del gene sequenziato è di 6997 basi (di cui 1555 bp esoniche e 2892 bp introniche) comprendente il tratto di DNA che va dal 2° esone fino al 17° esone.L’organizzazione generale del gene del DGAT1 bufalino è simile a quella osservata nella specie suina ed umana oltre che nella specie bovina.Il confronto tra le sequenze introniche relative ai due bufali esaminati ha messo in evidenza quattro sostituzioni nucleotidiche: una trasversione G→C al 69° nucleotide del 7° introne, una transizione T→C al 14° nucleotide dell’8° introne e due transizione A→G rispettivamente al 50° e 66° nucleotide del 16° introne. Nessuna di tali mutazioni sembrerebbe, tuttavia, responsabile di differenze nell’espressione del gene DGAT1 bufalino poiché nessuna di esse, apparentemente, va ad alterare siti canonici di splice. Il successivo confronto con il bovino ha messo in evidenza un’omologia pari all’88,3%.. Il confronto delle regioni esoniche con la recente sequenza depositata in Banca Dati relativa all’mRNA del bufalo allevato in India (EMBL n° DQ120929, 2005) ha evidenziato 6 differenze nucleotidiche (sostituzioni) 5 delle quali di tipo non conservativo: TGCCys → TTCPhe, al 47° nt del 2° esone; CAAGly → CAGGly, al 51° nt del 2° esone; CTCLeu → CCCPro, al 43° nt del 7° esone; CTGLeu →CCGPro, al 56° nt del 13° esone, CAGGln →CTGLeu al 30° nt del 14° esone e GAGGlu →GGGGly all’87° nt del 15° esone.Tuttavia l’indagine realizzata su un numero limitato di bufali allevati in Campania, non ha evidenziato differenze tra i campioni esaminati
Analisi della variabilità del geneSarcoplasmic Endoplasmic Reticulum (SERCA1)Ca++ATPase codificante una ATPasi calcio dipendente del reticolo sarcoplasmatico in Xiphias gladius e in Makaira nigricans
No full textL’obiettivo della presente tesi di dottorato è stato quello di studiare la variabilità del gene SERCA1 (Sarcoplasmic Endoplasmic Reticulum Ca++ ATPase) codificante una ATPasi calcio dipendente del reticolo sarcoplasmatico, in Xiphias gladius e in Makaira nigricans allo scopo di individuare marcatori specie specifici utili per la differenziazione di Xiphias gladius da Makaira nigricans
Analisi della variabilità genetica al locus della Stearoyl-CoA Desaturasi (SCD) nella bufala Mediterranea italiana
No full textStudio della struttura del gene della Stearoyl-CoA Desaturasi (SCD) nella Bufala Mediterranea Italiana ed analisi della variabilità genetica a tale locus attraverso l’individuazione di marcatori molecolari. Sono stati isolati e sequenziati tre diversi trascritti di dimensioni pari a circa 1250, 1150 e 410 bp ed è stata determinata la struttura del gene per un totale di 13746 bp. Il confronto delle sequenze ottenute e tra queste e quelle depositate in banca dati, ha evidenziato un totale di 16 mutazioni: 8 esoniche, 7 introniche ed una a livello della regione promotrice
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