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Descrizione del modulo "EPIGENETICA DI TRATTI MONOGENICI E COMPLESSI . (ME.P07.006.005)"
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- Descrizione del modulo "EPIGENETICA DI TRATTI MONOGENICI E COMPLESSI . (ME.P07.006.005)" (literal)
- Tematiche di ricerca
- Negli ultimi anni, gli studi di associazione sull'intero genoma hanno portato all'identificazione di un elevato numero di geni/varianti geniche associati a diversi tratti fenotipici facilitando così la comprensione di numerosi meccanismi molecolari alla base di tratti e patologie complesse. Il successo di questi studi si deve in gran parte alla loro capacità di esplorare il genoma umano in modo globale, e valutare sistematicamente l'incidenza delle variazioni comuni su uno specifico tratto o malattia. Con questa proposta intendiamo estendere questo approccio sistematico allo studio dell'epigenoma, ovvero all'insieme dei fenomeni epigenetici. Tra i meccanismi epigenetici, la metilazione del DNA è una delle modifiche post-replicative del genoma più importanti e meglio studiate per il ruolo che ricopre nella regolazione della struttura della cromatina e dell'espressione genica. Per ottimizzare le possibilità di successo dello studio intendiamo analizzare la metilazione del DNA sull'intero genoma di 1000 individui ProgeNIA ampiamente fenotipizzati e di integrare questi dati con la sequenza del DNA e del trascrittoma, disponibili per gli stessi individui entro il prossimo anno. (literal)
- Competenze
- Per lo svolgimento di questo progetto è richiesto l'apporto di personale qualificato in diversi settori con le seguenti competenze: bioinformatiche; statistico genetiche; biochimiche, biologico/molecolari, in particolare nel settore dell'analisi dei dati di metilazione del DNA. Tali figure professionali sono presenti nel nostro Istituto, nella sede principale e nella sezione staccata di Lanusei. (literal)
- Potenziale impiego per processi produttivi
- ' diagnostica in vitro
' piattaforma tecnologica
' fattori di rischio
' terapie
' brevetti (literal)
- Obiettivi
- Questo studio si propone di raggiungere i seguenti obiettivi:
1.Caratterizzazione lo stato di metilazione del DNA, estratto da sangue periferico, di 1000 individui. Nel corso del 2012 lo stato di metilazione verrà valutato mediante trattamento del DNA con bisolfito di sodio seguito da ibridazione con gli HumanMethylation450 BeadChips ed in una secondo tempo da sequenziamento mediante la tecnologia del Next Generation Sequencing con una copertura sull'intero genoma di circa 6X. Per un sottoinsieme di circa 100 individui, si effettuerà l'estrazione di DNA da specifiche popolazioni cellulari del sangue che verranno valutate di volta in volta in base ai risultati ottenuti ed ai tratti di interesse, su cui verranno ripetuti i due approcci .
2.Analisi dei dati. I dati ottenuti andranno sottoposti a tutti i controlli di qualità e le analisi e necessari ed integrati ai dati derivanti dalla sequenza del DNA sull'intero genoma e del trascrittoma.
3.Valutare l'evidenza di associazione tra metilazione, e i tratti quantitativi in esame all'interno del progetto ProgeNIA, con un particolare interesse per i tratti immunofenotipici per i quali il tessuto utilizzato per l'analisi è ideale. (literal)
- Stato dell'arte
- Oggi per epigenetica si intende una qualunque attività di regolazione dei geni attraverso processi che non cambiano la sequenza del DNA, ma possono modificare il fenotipo dell'individuo o della progenie. I fenomeni epigenetici alterano l'accessibilità fisica al genoma da parte di complessi molecolari deputati all'espressione genica e quindi alterano il funzionamento dei geni. I meccanismi di regolazione epigenetica comprendono la metilazione del DNA, che si verifica quasi esclusivamente nel contesto di dinucleotidi CpG. Questi tendono a raggrupparsi in CpG islands e sono presenti in circa l'1% del genoma dei mammiferi. Nel promotore dei geni, la metilazione del DNA è di solito associata a repressione dell'espressione genica, mentre in porzioni trascritte, ad un aumento dell'espressione genica. Nell'ultima decade tutto questo ha richiamato l'attenzione della comunità scientifica dando inizio ai primi studi di epigenetica genome wide (EWAS). La metilazione del DNA è già stata coinvolta nello sviluppo della maggior parte delle forme tumorali, ed il suo ruolo in altre patologie/tratti complessi è attualmente oggetto di intensi studi. (literal)
- Tecniche di indagine
- L'istituto è dotato di piccola e grande strumentazione a disposizione nella sede principale e nella sezione di ricerca di Lanusei:
In particolare sono disponibili: 13 amplificatori per la PCR, 2 sistemi GeneChip 7G Affimetrix, 1 microscopio confocale 2 a fluorescenza, 3 sistemi di crioconservazione in azoto liquido, 4 freezer -80C, 1 ultracentrifuga, 1 sequenziatore di DNA, un apparecchio per Real-time PCR, 5 centrifughe, 6 incubatori, 3 cappe per colture cellulari ed 1 cappa per PCR, 30 PC, 2 Citofluorimetri Excalibur BD Canto II
L'IRGB ha una convenzione con il CRS4 localizzato all'interno del parco tecnologico di Pula, a pochi chilometri da Cagliari che ha permesso di avviare una serie di collaborazioni scientifiche e di avere la disponibilità di 3 piattaforme Illumina HiSeq 2000 e 2 Illumina GAIIx. Inoltre, l'IRGB collabora per vari progetti di ricerca anche con Porto Conte Ricerche, Alghero, che ci ha messo a disposizione numerose apparecchiature tra cui uno spettrometro di massa per analisi proteomiche ed un sistema Illumina HiScanSQ per la genotipizzazione. (literal)
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