Descrizione della commessa "Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi (SV.P15.011)"

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  • Descrizione della commessa "Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi (SV.P15.011)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • I progetti di ricerca attualmente in corso nell'ambito della Commessa potranno fornire risultati con potenziali ricadute applicative nell'ambito della caratterizzazione genetica e diagnosi dei tumori. L'identificazione di nuove proteine coinvolte nella divisione cellulare potrà inoltre fornire nuovi bersagli per lo sviluppo di farmaci con attività antimitotica. (literal)
Strumentazione
  • Le principali apparecchiature a disposizione, comprendendo anche quelle del Dipartimento di Genetica e Biologia Molecolare dell'Università di Roma \"La Sapienza\", sono: - FACS (Fluorescence Activated Cell Sorter) Facstar plus S/4. - Microsopio confocale Leica TCS. - 5 microscopi a fluorescenza dotati di CCD camera. -2 postazioni per analisi di cellule in vivo, una dotata di sistema Metamorph per acquisizione ed analisi delle immagini. -Gene Amp 5700 per real time PCR. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Il sequenziamento del genoma umano e dei genomi di organismi modello, quali topo, S. cerevisiae e D. melanogaster, permette oggi di analizzare il ciclo e la divisione cellulare mediante approcci di genomica funzionale comparativa. Con questi approcci vengono studiati la regolazione ed i checkpoints del ciclo cellulare, l'organizzazione del cromosoma e il mantenimento della sua integrità, la struttura e funzione di centromeri e telomeri, la composizione ed il ruolo biologico dei centrosomi, la formazione del fuso, la segregazione dei cromosomi e la citochinesi. Vengono identificati e caratterizzati a livello funzionale i prodotti genici coinvolti nel ciclo cellulare e in vari aspetti della mitosi. Viene determinata la localizzazione intracellulare di queste proteine sia mediante immunocolorazione che analisi in vivo dopo espressione di costrutti chimerici con la Green Fluorescent Protein, GFP. Si studiano inoltre le interazioni molecolari tra proteine coinvolte nel ciclo cellulare e nella mitosi. (literal)
Competenze
  • Sono integrate competenze scientifiche e tecnico-metodologiche e l'utilizzo di strumentazione avanzata per studi di biologia cellulare. Il personale CNR coinvolto si avvale anche delle competenze e delle attrezzature disponibili presso il Dipartimento di Genetica e Biologia Molecolare dell'Università di Roma \"La Sapienza\", che ospita numerosi ricercatori dell'IBPM. Il personale ha competenze di genetica formale di Drosophila, genetica delle cellule somatiche, biologia molecolare degli acidi nucleici, biologia cellulare con particolare riguardo all'analisi dei cromosomi e della divisione cellulare. Sotto il profilo metodologico, il personale utilizza le tecniche più avanzate di immunocolorazione e microscopia ottica per l'analisi di materiale fissato e di cellule viventi. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Al momento attuale non si ravvisano impieghi immediati per processi produttivi. (literal)
Tecnologie
  • Fra le diverse tecnologie utilizzate in questa ricerca, ha assunto un ruolo preminente quella dell'inattivazione genica mediante RNA interference in cellule in coltura di Drosophila e di mammifero. Questa moderna tecnologia comprende la progettazione la sintesi di RNA a doppia elica, l'uso di varie tecniche di trasfezione cellulare e l'analisi in vivo e su materiale fissato dei fenotipi causati dall'inattivazione genica. (literal)
Obiettivi
  • Si intende proseguire il lavoro nell'ambito delle tematiche sopra descritte, con l'obiettivo di acquisire nuove e più approfondite conoscenze. Le ricerche sono focalizzate sui seguenti obiettivi specifici: 1. Analisi di regolatori e checkpoint del ciclo cellulare. 2. Analisi della struttura del cromosoma ed identificazione di fattori genetici ed ambientali che causano instabilità cromosomica. 3. Struttura, duplicazione e funzionamento dei centrosomi e loro ruolo nella trasformazione tumorale. 4. Meccanismi e controllo della segregazione cromosomica e genesi di cellule aneuplodi. 5. Meccanismi di formazione e regolazione del fuso mitotico 6. Meccanismi e controllo della citochinesi. 7. Identificazione e caratterizzazione di geni mitotici mediante RNA interference. (literal)
Stato dell'arte
  • La mitosi ed il ciclo cellulare sono processi biologici intensamente studiati e la letteratura scientifica su questi argomenti è immensa. Pur essendo impossibile riassumere qui il contesto internazionale e lo stato attuale delle ricerche su questi temi, vanno tuttavia sottolineati due fatti. In questi ultimi anni, studi su organismi modello hanno permesso l'identificazione e la caratterizzazione funzionale di numerosi geni che controllano questi processi, mettendone in luce la grandissima conservazione evolutiva. Parallelamente è stato scoperto che la trasformazione tumorale è causata da mutazioni che alterano il ciclo cellulare o la mitosi. E' pertanto evidente che lo studio dei meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi, oltre a contribuire alla comprensione di un processo biologico fondamentale, potrà anche fornire importanti informazioni sulla carcinogenesi. (literal)
Tecniche di indagine
  • Le principali tecniche utilizzate comprendono: -Induzione, isolamento e mappatura di mutazioni che alterano la mitosi in Drosophila. -Mutagenesi sito-specifica. - Trasformazione della linea germinale di Drosophila e creazione di linee transgeniche. -Clonaggio genico in vari tipi di vettori. -Trasfezione di celllule in coltura di mammifero e di Drosophila. -Espressione di proteine marcate con GFP in cellule di mammifero e di Drosophila. -Espressione di proteine in batteri per la produzione di anticorpi. -Immunofluoresceza indiretta per la localizzazione subcellulare di proteine. -Tecniche per filmare il comportamento di proteine marcate con GFP in cellule viventi. -Separazione di differenti popolazioni cellulari mediante FACS. -RT PCR e Western blotting. - Co-immunoprecipitazione e \"GST pulldown\". -Tecnica del doppio ibrido in lievito. (literal)
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