Capo progetto: Marco Barchi
Componenti dell’unità di Ricerca: Paola Grimaldi, Pellegrino Rossi
 
 
Impatto delle modificazione genetiche ed epigenetiche nella trasmissione delle aneuploidie nei mammiferi
 
 
Aberrazioni cromosomiche sono riscontrate frequentemente nei mammiferi. Tra queste le aneuploidie sono le più comuni e clinicamente rilevanti. Eccetto alcuni casi, le monosomie e le trisomy degli autosomi, non sono compatibili con un normale sviluppo embrionale. Al contrario, embrioni caratterizzati da aneuploidie dei cromosomi sessuali, spesso sopravvivono, portando al concepimento di individui che presentano uno sbilanciamento del numero di cromosomi sessuali, come quelli affetti dalla syndrome di Turner (45, X0) o Klinefelter (KS) (47, XXY).
 
Nei mammiferi, il corretto appaiamento e segregazione dei cromosomi sessuali e degli omologhi nel corso della meiosis, è dovuto al processo di ricombinazione omologa, avviato dalla formazione di doppi tagli del DNA (DSBs) da parte della proteina SPO11. La formazione di DSBs inoltre non può essere casuale. I DSBs si formano in regioni specifiche del genoma dette “hot spots”, la cui posizione è controllata dalla istone-metilasi PRDM9.
 
In questo progetto studieremo l’impatto di effetti genetici ed epigenetici sulla fertilità e corretta segregazione cromosomica nelle cellule germinali. Con l’ausilio di modelli animali sviluppati dal nostro gruppo, testeremo il ruolo delle isoforme di splicing del gene Spo11 nella corretta segregazione dei cromosomi sessuali e degli autosomi. I risultati saranno traslati all’uomo, studiando campioni umani di pazienti KS, dei loro genitori, e di individui con azoospermia non-ostruttiva o oligoazospermici, portatori di aneuploidie. Inoltre, studieremo se variazioni del livello di espressione di PRDM9, indotte dal trattamento farmacologico con un agonista del recettore dei cannabinoidi abbia un effetto sulla segregazione cromosomica e quindi sul’instaurarsi di aneuploidie. Questa informazione potrebbe essere potenzialmente molto rilevante per i fumatori di marijuana.

PI: Florence Malisan
Co-investigators: Ivano Condò, Gian Paolo Ussia
 
HAX-1 è un potenziale biomarcatore di cardiomiopatia
 
           Le cardiomiopatie sono un gruppo eterogeneo di malattie del miocardio le cui cause sono variegate ma spesso di natura genetica. Predire il decorso clinico del paziente in termini di sviluppo di sintomi o di aritmie letali rimane una sfida. L’atassia di Friedreich (FRDA) è una malattia ereditaria rara dovuta alla carenza della proteina mitocondriale frataxina, caratterizzata da neurodegenerazione progressiva e frequente cardiomiopatia che è la causa prevalente di morte, per insufficienza cardiaca, in oltre il 60% dei pazienti FRDA. Allo scopo di trovare geni coinvolti nella patogenesi di FRDA, abbiamo eseguito un’analisi di microarray che ha rivelato come la overespressione di frataxina si correla con quella di HS-1 proteina associata X-1 (HAX-1), che comprende una famiglia di proteine che ricoprono importanti ruoli nella regolazione dell'apoptosi. È interessante notare che HAX-1 svolge un ruolo cruciale nella sopravvivenza cellulare nel tessuto cardiaco.
           Abbiamo mostrato che bassi livelli di frataxina nelle linee cellulari e nelle cellule primarie mononucleate del sangue periferico (PBMCs) di pazienti con FRDA si associano a bassi livelli di HAX-1 (F. Malisan and F. Amati, manoscritto in preparazione) confermando una correlazione positiva tra frataxina e HAX-1 sia a livello proteico che dell’RNA messaggero. Questa è apprezzabile soprattutto a livello del messaggero nei pazienti FRDA con malattia cardiaca.
           Il nostro progetto mira quindi a valutare l’espressione e il ruolo di HAX-1 nei pazienti affetti da cardiomiopatia al fine di identificare HAX-1 come nuovo biomarcatore molecolare delle cardiomiopatie. Inoltre, abbiamo in programma di studiare le variazioni fisiologiche dei microRNA circolanti per valutare se possono essere coinvolti in eventuali differenze riscontrate nell'espressione di HAX-1 e di esaminare quali fra questi potrebbero rivelarsi importanti come biomarcatori per la cardiomiopatia.
           I nostri risultati contribuiranno all’identificazione di nuovi fattori genetici predittivi e prognostici della cardiomiopatia ma anche al possibile riconoscimento di nuovi bersagli terapeutici.

Mercoledi 7 marzo 2018 si e’ svolta la Giornata dedicata ai Giovani Ricercatori del nostro Dipartimento. La Giornata, organizzata anche quest’anno dal Prof. Roberto Testi coadiuvato da un Comitato Organizzatore composto da membri della Commissione Ricerca, e’ stata aperta da un breve saluto introduttivo rivolto ai partecipanti dal Magnifico Rettore, il Prof. Giuseppe Novelli, e dal Prof. Francesco Lo Coco. Il Rettore ha sottolineato come la ricerca scientifica, e piu’ in generale l’Università, contribuisca non solo all’avanzamento delle conoscenze ma anche a creare opportunità di lavoro per i giovani e a riqualificare il territorio.
Il programma scientifico era organizzato in tre sessioni orali, dedicate alla Biomedicina di base, alla Medicina traslazionale e preventiva ed alle Nuove tecnologie e strumentazioni in Medicina e Chirurgia, ed in una ampia sessione poster guidata, dove tutti i partecipanti hanno avuto modo di presentare oralmente il proprio lavoro. Nelle sessioni orali 12 giovani ricercatori hanno presentato alla platea il loro lavoro, selezionato tra i 72 abstracts pervenuti al Comitato Organizzatore. Si sono alternati giovani biologi, medici, chimici, fisici ed ingegneri a sottolineare la natura multidisciplinare del nostro Dipartimento. La discussione è stata vivace ed interrotta solo dai limiti di tempo imposti dal programma. Un grazie al Prof. Testi ed al Comitato Organizzatore da parte del Rettore, del Preside di Facoltà, del Direttore del Dipartimento ed in particolare da parte di tutti i giovani ricercatori del Dipartimento.