Institute of population genetics (IGP)

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  • Institute of population genetics (IGP) (literal)
  • Istituto di genetica delle popolazioni (IGP) (literal)
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  • L'Istituto di Genetica delle Popolazioni (IGP), già Istituto di Genetica Molecolare, è diretto dal 1995 dal Dott. Mario Pirastu, Dirigente di Ricerca del CNR. E` stato uno dei primi Istituti che, seguendo l’art. 3 del d.lgs 19/1999 del riordino del CNR, ai fini della valorizzazione economica dei risultati della propria ricerca, ha creato nel 2001 uno spin-off nella Società per azioni Shardna Lifesciences di Cagliari nella quale l’Ente ha assunto una partecipazione del 2% delle azioni. Le linee di ricerca dell’Istituto si articolano sui seguenti argomenti: • Studi multidisciplinari di popolazioni umane, principalmente della Sardegna, con particolare riferimento agli isolati genetici, per l’identificazione di geni e fattori ambientali associati a fenotipi semplici e complessi. • Genetica molecolare di malattie monogeniche e multifattoriali • Epidemiologia e diagnosi molecolare di patologie ereditarie con particolare attenzione a quelle prevalenti in Sardegna. • Analisi genetica di popolazioni animali per l’identificazione delle caratteristiche peculiari associate all’isolamento geografico insulare. In particolare studia la popolazione caprina presente in aree isolate della Sardegna per la protezione della biodiversità. L’istituto ha attualmente 12 dipendenti di ruolo e 7 collaboratori esterni e nel luglio 2009 si è insediato nella sua sede definitiva presso l’Area della Ricerca di Sassari a Li Punti, dove occupa uno spazio di circa 1500 mq tra uffici, biblioteca e laboratori. I laboratori sono attrezzati per svolgere le attività di genotipizzazione, studi di espressione, dosaggio di proteine, creazione di mappe proteiche e esperimenti in vitro mediante colture cellulari. Possiede inoltre una piattaforma informatica ottimizzata per l’analisi di grandi moli di dati. Il laboratorio di genotipizzazione ha le attrezzature necessarie per lavorare in alta processività con2 sequenziatori automatici ABIPrism 3130 a 16 capillari e ha a disposizione una piattaforma Illumina per genotyping con sistema di rilevazione “Beadxpress Reader System”. Per gli studi di espressione disponiamo di attrezzature per Ibridazione in Situ di DNA e RNA, operando su tessuti freschi o inclusi in paraffina. Siamo dotati di microscopio a epifluorescenza con sistema per acquisizione e analisi di immagine. Il laboratorio di proteomica è attrezzato per isoelettrofocusing ed elettroforesi mono e bidimensionale, densitometro per analisi d’immagine BioRad GS-800 e software PDQuest 2D l’ identificazione di variazioni di espressione proteica tra differenti campioni. Il laboratorio di colture cellulari dispone di due incubatori, due cappe a flusso laminare e un microscopio rovesciato. La piattaforma informatica è composta da un Server Blade IBM costituito da 6 blade HS22 Tipo 7870 Dual Processor E 5530 2.4 GHz (Quad Core con Hyper Threading). Ogni blade è stato configurato in modo tale da poter consentire ogni tipo di calcolo, sia in parallelo che per singolo processore, ed accessibile sia in remoto che in locale da tutti gli utenti tramite protocolli ssh, e dotata di numerosi programmi di analisi statistica, programmazione e gestione dei dati. Per le esigenze dei suoi progetti di ricerca l’IGP svolge la propria attività anche sul territorio. Collabora infatti con il Parco Genetico dell’Ogliastra, una Società consortile che riunisce vari paesi dell’Ogliastra per favorire le attività di ricerca e formazione che vi si svolgono. L'IGP dà molta importanza al decentramento delle sue attività di ricerca considerandolo un fattore di ricaduta socio-economica e culturale per le popolazioni oggetto dei suoi studi che vivono in aree abbastanza depresse e marginali. L’IGP opera in laboratori/ambulatori allestiti dai comuni nei vari paesi Ogliastrini oggetto della sua ricerca: Talana, Perdasdefogu, Urzulei, Triei, Baunei, Seui, Ussassai Seulo e Loceri. (literal)
  • The Institute of Population Genetics was redefined and reorganized on May 24th 2001. Its research activities, training and technological transfers are carried out in the following fields · Multidisciplinary studies of Sardinian isolated human populations for the identification of genes and environmental factors involved in complex phenotypes. · Molecular genetics of monogenic and multifactorial disorders · Epidemiology and molecular diagnosis of hereditary pathologies prevalent in Sardinia The Institute of Population Genetics, previously called Institute of Molecular Genetics, has been directed by Dr. Mario Pirastu since 1995. Its personnell has included one First Researcher, eighteen Researchers, one technologist, five technicians, three administrative collaborators, one administrative technician, six Ph.D. students and four undergraduate students. It was the first Institute that, following the new CNR reform, got involved in the creation of a private Company in order to insure a financial windfall from the results of its research activities. On May 16th 2001 the Italian National Research Council signed an Agreement with the Company Shardna Lifesciences allowing the Institute of Population Genetics to share with it its research project and obtaining 2% of company shares. An outline of Rules and Regulations was drawn up to regiment the joint venture created with Shardna through the contribution of IGP personnell, research equipment and know-how. In november 2002 ten researchers from IGP moved to Cagliari to work at the Company headquarter. Numerous young graduates from IGP moved to Cagliari during the summer months to work at Shardna. The majority of Shardna dependents come from the Sassari area. Four remaining IGP researchers selected to move to the Institute of Biomolecular Chemistry in Sassari. The last IGP Scientific Council included the following members Prof. John Guardiola, Istituto di Genetica e Biofisica Buzzati Traverso, Neaples Prof. Luciano Terrenato Tor Vergata University , Roma Prof. Daniela Toniolo, Istituto di Genetica Molecolare, Pavia. In the year 2006 the construction of the structure that will definitively host all CNR Institutes in Li Punti, Sassari was completed and devolved to CNR. While we wait for the economic conditions of the new localization of the Institute to be defined by the central adiministration, we will continue to remain in Tramariglio near Alghero and in the laboratories we have at the University of Sassari thanks to a collaborative agreement with the Institute of Physiology of the Department of Animal Biology. On the other hand, the Institute occupies numerous other centers in other parts of the island necessary for carrying out its research. The Ogliastra Genetic Park Consortium that manages these centers, has put them at IGP disposal through a collaborative agreement. The Institute puts great emphasis on its presence in the small centers under its study considering it a tool of cultural and social development for those marginal areas of Sardinia. Laboratories and day clinics are being set up in various Ogliastra centers such as Talana, Perdasdefogu, Urzulei, Triei, Seui Ussassai and Baunei With Shardna, the Institute has also set up laboratories in the Technological Park managed by Polaris in the town of Pula where the presence of other complementary Institutes such as Neurosciences and CRS4, fosters the cooperation and growth of its research activities. The Italian National Research Council has contributed financially to IGP research activities through personnell stipends and basic expense contributions while all research expenses are being financed by external grants both of national and intenational origins. The IGP has received great media coverage in the last few years as it can be seen from the list of pubblications shown in section 50. (literal)
Istituto esecutore di
Prodotto
Ha afferente
Codice
  • IGP (literal)
Nome
  • Institute of population genetics (IGP) (literal)
  • Istituto di genetica delle popolazioni (IGP) (literal)
Parte di
Afferisce a
Collaborazioni
  • Piastrine: Prof. Carlo Balduini - Department of Internal Medicine, IRCCS Foundation Policlinico S. Matteo, University of Pavia, Italy (c.balduini@smatteo.pv.it); Prof. Giovanni de Gaetano - Research Laboratories, Fondazione di Ricerca e Cura “Giovanni Paolo II”, Università Cattolica, Campobasso, Italy; Dott.ssa Nicole Soranzo - Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton, Cambridge, CB10 1HH/1SA, UK (ns6@sanger.ac.uk) HAEMGEN Consortium: Dott. Christian Gieger - Institute of Genetic Epidemiology, Helmholtz Zentrum München, German Research Center for Environmental Health, Ingolstädter Landstr.1, 85764 Neuherberg, Germany (christian.gieger@helmholtz-muenchen.de) Sistema Infiammatorio e Metabolismo Minerale: Dott. Ahmad Vaez, Unit of Genetic Epidemiology & Bioinformatics, Department of Epidemiology, University Medical Center Groningen, the Netherlands (b.z.alizadeh@umcg.nl); Dott.ssa Cassianne Robinson-Cohen, Kidney Research Institute, University of Washington, USA (cassyrc@uw.edu) CHARGE Consortium (http://web.chargeconsortium.com/): Dott. Myron Gross - Department of Laboratory Medicine and Pathology, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA (gross001@umn.edu); Dott. Alex Reiner - Department of Epidemiology, University of Washington, Seattle, Washington, USA (apreiner@u.washington.edu) Calcemia - CalciGen Consortium Dott. C.M. O’Seaghdha - NHLBI’s Framingham Heart Study, Massachusetts, USA (Conall.O'Seaghdha@nih.gov); Dott.ssa Caroline Fox - Division of Endocrinology, Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School, Boston (foxca@nhlbi.nih.gov) Globulo Rosso - HAEMGEN Consortium: Dott. Pim van der Harst - Department of Cardiology, University Medical Center Groningen, University of Groningen, The Netherlands (p.van.der.harst@thorax.umcg.nl) Dott. John C Chambers - Department of Epidemiology and Biostatistics, Imperial College London, London, UK (john.chambers@imperial.ac.uk) Sindrome Metabolica: Dott.ssa Hellas Cena - Department of Applied Health Sciences, Section of Human Nutrition and Dietetics, Faculty of Medicine, University of Pavia; Prof. Mario Grassi - Dipartimento di Scienze Sanitarie Applicate, Sezione di Statistica Medica e Epidemiologia, Università di Pavia, Italia; Dott. Nicola Pirastu - Medical Genetics, Department of Reproductive Sciences, Development and Public Health, IRCCS-Burlo Garofolo Children Hospital, University of Trieste, Italy (pirastu@burlo.trieste.it) Ipertensione: Prof Gianfranco Parati - Department of Cardiology, S.Luca Hospital, Istituto Auxologico Italiano, Milan, & Department of Clinical Medicine and Prevention, University of Milano-Bicocca, Milan, Italy ACE: Prof. Remuzzi Giuseppe e Dott.ssa Noris Marina - Istituto di Ricerche Farmacologiche \"Mario Negri\" di Bergamo (giuseppe.remuzzi@marionegri.it; marina.noris@marionegri.it) Frequenza Cardiaca: Dott.ssa Sheila Ulivi - Medical Genetics, Department of Reproductive Sciences, Development and Public Health, IRCCS-Burlo Garofolo Children Hospital, University of Trieste, Italy (ulivi@burlo.trieste.it) Colinesterasi: Dott.ssa Sheila Ulivi - Medical Genetics, Department of Reproductive Sciences, Development and Public Health, IRCCS-Burlo Garofolo Children Hospital, University of Trieste, Italy (ulivi@burlo.trieste.it) Endofenotipi tiroidei: Dott.ssa Mariangela Ghiani - U.O.S Diabetologia Asl 8 Quartu S.Elena (dottoressaghiani@tiscali.it) Dott. Giovanni Pinna - Nuova Casa di Cura Decimomannu (dottorpinna@tiscali.it); Dott. Giuseppe Fanciulli - Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale, Università di Sassari (gfanciu@uniss.it) Oculistiche: Prof. Maurizio Fossarello – Clinica Oculistica Universitaria di Cagliari (MFossarello@libero.it) Dott. Dwight E. Stambolian - Departments of Ophthalmology and Genetics, University of Pennsylvania, Philadelphia (stamboli@mail.med.upenn.edu); Prof. Paolo Emilio Bianchi - Professore Associato di Neuro-oftalmologia dell'Università degli studi di Pavia – Direttore Clinica Oculistica, IRCCS Fondazione Policlinico San Matteo, Pavia; Dott.ssa Joan E. Bailey-Wilson - Statistical Genetics Section, Inherited Disease Research Branch National Human Genome Research Institute National Institutes of Health, Baltimore (jebw@mail.nih.gov) CREAM (Consortium Refractive Error and Myopia): Dott.ssa Virginie Verhoeven - Department of Ophthalmology, Erasmus Medical Center, Rotterdam, Netherlands (v.verhoeven@erasmusmc.nl) Funzionalità Uditiva: Dott. Francesco Panu – Otorinolaringoiatria Ospedale Brotzu, Cagliari, Italia G-EAR Consortium: Dott. ssa Giorgia Girotto - Medical Genetics, Department of Reproductive Sciences, Development and Public Health, IRCCS-Burlo Garofolo Children Hospital, University of Trieste, Italy (girotto@burlo.trieste.it) Asma - EVE Consortium (http://eve.uchicago.edu/): Prof. Carole Ober - Department of Human Genetics, University of Chicago,Chicago, Illinois, 60637 USA (c-ober@bsd.uchicago.edu); Dott.ssa Emmanuelle Bouzigon, INSERM U946 - Variabilité Génétique et Maladies Humaines, Fondation Jean Dausset – CEPH (emmanuele.bouzigon@inserm.fr) Gusto: Dott. Paolo Gasparini - Medical Genetics, Department of Reproductive Sciences, Development and Public Health, IRCCS-Burlo Garofolo Children Hospital, University of Trieste, Italy (gasparini@burlo.trieste.it) Uricemia - GUGC Consortium: Dott.ssa Anna Kottgen - Dept. of Epidemiology, Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, Baltimore and Renal Division, Freiburg University Clinic, Freiburg, Germany (akottgen@jhsph.edu) Osteoporosi: Prof.ssa Maria Luisa Brandi - Dipartimento di Medicina Interna, Università di Firenze, Firenze, Italia Dott.ssa Francesca de Terlizzi - Laboratory of Clinical Biophysics, Igea, Carpi, Italy (f.deterlizzi@igeamedical.com) Calcolosi Renale: Dott.ssa Maria Rosa Caruso - Unità Operativa Nefrologia e Dialisi Ospedali Riuniti Bergamo Prof. Remuzzi Giuseppe e Dott.ssa Noris Marina - Istituto di Ricerche Farmacologiche \"Mario Negri\" di Bergamo (giuseppe.remuzzi@marionegri.it; marina.noris@marionegri.it); Clinica Urologica, Ospedale Santissima Trinità Cagliari e Dipartimento Urologia; Dott. Deiana Ivo - Ospedale Nostra Signora della Mercede Lanusei Funzionalità Renale - CKDGen Consortium: Dott. Peter Pramstaller - Institute of Genetic Medicine, European Academy of Bozen (EURAC), Bolzano, Italy (peter.pramstaller@eurac.edu) Dott.ssa Caroline Fox - Division of Endocrinology, Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School, Boston (foxca@nhlbi.nih.gov) Ormone Antimulleriano: Dott.ssa Daniela Toniolo - Division of Genetics and Cell Biology, San Raffaele Scientific Institute, Milan, Italy and Institute of Molecular Genetics-CNR, Pavia, Italy (daniela.toniolo@hsr.it) Fertility Behavior - Social Science Genetics Association Consortium (SSGAC): Dott. Nicola Barban e Dott. Jornt Mandemakers - Department of Sociology, University of Groningen (socgwas@rug.nl) VEGF: Dott.ssa Marina Ciullo - Istituto di Genetica e Biofisica \"A. Buzzati-Traverso\", CNR, Napoli (ciullo@igb.cnr.it) Synthetic Association Study: Prof. Cathryn Lewis - King's College London MRC Social, Genetic & Developmental Psychiatry Centre, Institute of Psychiatry, KCL and Division of Genetics and Molecular Medicine, KCL School of Medicine (cathryn.lewis@kcl.ac.uk); Dott. Mike Weale - King's College London, Dept. of Medical & Molecular Genetics 8th Floor, Tower Wing, Guy's Hospital, London SE1 9RT (michael.weale@kcl.ac.uk); Prof. J. Hardy del Department of Molecular Neuroscience, UCL Institute of Neurology, London, UK Sviluppo di nuovi metodi statistici: Dott. Stefano Cabras e Prof. Francesco Bertolino del Dipartimento di Matematica e Statistica dell’Università di Cagliari (scabras@gmail.com) Biodiversita’ del patrimonio caprino in Sardegna Dott. Salvatore Sale - ARAS (Associazione Regionale Allevatori Sardegna); Prof. Salvatore Naitana - Facoltà di Veterinaria dell’Università di Sassari; Prof. Andrea Novelletto - Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” (novelletto@bio.uniroma2.it) Tortrix Viridana e Quercus: Dott. Giuseppe Serra - Istituto per lo studio degli Ecosistemi sezione di Sassari; Dott.ssa Mariella Baratti - Istituto per lo studio degli Ecosistemi sezione di Firenze Attività in allestimento sul territorio: Prof. Gianfranco Parati - Department of Cardiology, S.Luca Hospital, Istituto Auxologico Italiano, Milan, & Department of Clinical Medicine and Prevention, University of Milano-Bicocca, Milan, Italy (gianfranco.parati@unimib.it) Dott. Paolo Salvi - Istituto Auxologico Italiano, Milan - Department of Internal Medicine, University of Bologna, Policlinico S. Orsola-Malpighi, Prof. Maurizio Fossarello – Clinica Oculistica Universitaria di Cagliari (MFossarello@libero.it) (literal)
Attività di formazione
  • L’Istituto di Genetica delle Popolazioni ha promosso in questi anni una intensa attività di formazione in collaborazione con l’Università degli Studi di Sassari. Da lungo tempo infatti sono presenti in Istituto le figure dei laureandi e dei dottorandi di ricerca. Più specificatamente dal 1998 ad oggi hanno frequentato l’IGP 12 laureandi e/o tirocinanti in Scienze Biologiche. Inoltre sempre in collaborazione con l’Università degli Studi di Sassari 2 laureati hanno proseguito la loro attività presso l’Istituto svolgendo il Dottorato di Ricerca in Biochimica Comparata degli Ecosistemi mentre altri 3 stanno attualmente completando il Dottorato in Biochimica, Biologia e Biotecnologie Molecolari. Durante tutto questo periodo i laureandi e i dottorandi di ricerca sono stati istruiti dal personale CNR sulle metodologie di genetica molecolare e successivamente hanno partecipato attivamente ai progetti di ricerca condotti dall’Istituto. (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/localizzazione.owl#via
  • Trav. La Crucca, 3 - Reg. Baldinca (literal)
Cap
  • 07100 (literal)
Città
  • Li Punti - Sassari (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/localizzazione.owl#provincia
  • SS (literal)
Telefono
  • 0792841301 (literal)
Codice CDS
  • 038 (literal)
Servizi
  • Nell’ambito del progetto \"Studio delle malattie multifattoriali: analisi di una popolazione geneticamente omogenea dell'Ogliastra\" è stato svolto un servizio di formazione per il Consorzio Parco Genetico dell’Ogliastra. Per tale attività di formazione sono state assegnate sei borse di studio da parte del Parco Genetico dell'Ogliastra su finanziamenti ottenuti tramite una legge regionale per l'occupazone: 2 collaboratori tecnici, un’infermiera professionale e 3 operatori informatici. Il primo periodo di formazione è stato svolto presso l’Istituto di Genetica delle Popolazioni dove i ricercatori CNR hanno curato la preparazione teorica e pratica sia per il personale informatico che per i collaboratori tecnici tramite dei corsi teorici e pratici individuali. Ogni contrattista è stato affiancato da un ricercatore CNR per un periodo variabile dalle 2 alle 6 settimane. Nella prima fase il personale informatico ha appreso le nozioni fondamentali per acquisire piena padronanza di alcuni programmi informatici più frequentemente utilizzati nel corso del progetto e successivamente sono state illustrate le modalità di gestione informatica della raccolta dei dati archivistici e l’immissione dei dati genealogici in database creati ad hoc dal personale informatico dell’IGP. Per quanto riguarda il personale tecnico il periodo di formazione è stato dedicato all'apprendimento delle principali metodologie e tecniche di base di genetica molecolare e l’utilizzo degli strumenti di uso più comune in laboratorio. Successivamente le varie fasi del progetto sono state svolte presso il Centro Polifunzionale di ricerche avanzate ubicato presso la scuola IPSIA di Perdasdefogu. Anche durante questo periodo il personale assunto è stato guidato e coordinato dai ricercatori CNR che hanno curato costantemente la supervisione di tutto il lavoro svolto. (literal)
Competenze
  • L'Istituto di Genetica delle Popolazioni possiede tutte le competenze ed i requisiti adatti per sviluppare progetti nel campo della genomica con particolare riferimento allo studio della genetica popolazionistica umana. L’IGP ha sviluppato un originale approccio multidisciplinare allo studio di malattie multifattoriali che è rapidamente diventato un modello per molti studi simili in altre parti d’Italia e del mondo. Per esempio, l’idea da noi sviluppata di Parco Genetico si fonda su uno sviluppo integrato di conoscenze sulle diverse forme di vita (uomo, animali e piante) e la loro evoluzione nel contesto ambientale in cui si sono sviluppate. Questo approccio e le esperienze accumulate dall’IGP in questo settore sono diventati un suo punto di forza ed è stato possibile trasferire ad altre iniziative tali competenze. Infatti sia il Parco del Cilento che lo studio di Garlantino, che lo studio di isolati genetici dell’Alto Adige condotto da GenNova, hanno preso il loro avvio sotto la consulenza del gruppo di ricerca dell’IGP. (literal)
Email
  • mailto:c.lamon@igp.cnr.it (literal)
  • c.lamon@igp.cnr.it (literal)
Indirizzo
  • Trav. La Crucca, 3 - Reg. Baldinca - 07100 Li Punti - Sassari (SS) (literal)
Direttore
Missione
  • L’Istituto basa la sua ricerca sulle peculiari caratteristiche genetiche di popolazioni umane in regioni della Sardegna caratterizzate da un millenario isolamento che ha generato una grande biodiversità. L'IGP applica un approccio multidisciplinare per lo studio di tutti i fattori coinvolti nell’insorgenza e nella trasmissione di malattie multifattoriali comuni nell'uomo, utilizzando innovative tecnologie quali il Sequenziamento di genomi interi, nuovi metodi di analisi statistica di grandi quantità di dati, riguardanti il profilo genetico, ambientale, epidemiologico, demografico e storico sociale, di un gran numero di popolazioni isolate. Ha recentemente attivato alcuni programmi di studio della biodiversità in aree isolate per identificare caratteristiche genetiche di specie animali autoctone quali per esempio la popolazone caprina per tutelare la loro conservazione. (literal)
Attività di ricerca
  • L'Istituto di Genetica delle Popolazioni svolge varie linee di ricerca che si basano sulle peculiari caratteristiche genetiche della popolazione sarda. I progetti sono rivolti alla identificazione dei geni coinvolti sia in alcune Malattie Multifattoriali sia nei Tratti Quantitativi ad esse associati. Le malattie multifattoriali sono le malattie piu` comuni tra quelle con maggiore prevalenza nei paesi sviluppati. Sono spesso malattie associate al benessere e alla supernutrizione delle societa` affluenti che comunque finiscono con il creare un enorme problema economico alle strutture sanitarie in termini di cure e all’economia in generale in termini di giorni lavorativi persi. Le malattie multifattoriali sono causate dall’interazione di fattori ambientali, comportamentali e genetici. A differenza delle malattie monogeniche, nelle quali l’alterazione di un singolo gene e` chiaramente associato alla malattia, alla base delle malattie complesse vi sono diversi geni di predisposizione che, solo in presenza di altri fattori di rischio, concorrono a determinare l’insorgenza della patologia. L’identificazione di geni con effetto ridotto e la loro combinazione con altri fattori eziologici e` resa estremamente difficile dalle metodologie finora utilizzate che hanno avuto successo solo con “major genes”. Per la comprensione delle determinanti genetiche di malattie complesse risulta vantaggioso studiare i fenotipi quantitativi (intermedi) associati come fattori di rischio (analisi di QTL). Un tratto quantitativo classico e` per esempio la pressione arteriosa considerato, nei valori piu` elevati di pressione diastolica, come fattore di rischio per le malattie cardiovascolari. La semplificazione di malattie multifattoriali in fenotipi intermedi permette la valutazione del peso relativo di ciascun fattore di rischio e la sua interazione con le altre componenti della malattia multifattoriale. L’analisi di tratti quantitativi che sono distribuiti su un continuum puo` essere condotta sull’intera popolazione ovviando alle limitazioni imposte dal numero di affetti in piccole comunita`. In piccoli isolati genetici caratterizzati da centenario isolamento e dal mantenimento di uno stile di vita tradizionale, e` piu` facilmente riconoscibile il peso della variabilita` ambientale (abitudini alimentari e comportamentali) sul fenotipo studiato portando ad un aumentato potere nell’identificazione dei fattori di rischio genetici. I metodi per l’analisi finalizzata alla localizzazione cromosomica di geni di predisposizione per le malattie multifattoriali comprendono diversi approcci in funzione del campione disponibile, delle caratteristiche fenotipiche (caratteri qualitativi o quantitativi) e delle conoscenze che si hanno del carattere sottoposto ad analisi (quali il grado di ricorrenza familiare, la presenza di geni candidati già noti o di altri fattori genetici coinvolti nella determinazione del carattere). I metodi statistici sono: (I) analisi di linkage parametrica, (II) analisi non parametrica (IBD-sharing) e (III) studi di associazione attraverso Linkage Disequilibrium (LD) mapping. (I) Il metodo classico dell’analisi statistica finalizzato alla localizzazione cromosomica dei geni coinvolti in un dato carattere è rappresentato dalla cosiddetta analisi di linkage parametrica condotta su una o più famiglie in cui segrega il carattere studiato (fenotipo malattia). Lo scopo e` quello di verificare se il carattere fenotipico viene trasmesso nell’ambito delle famiglie indipendentemente rispetto a uno (o più) marcatori genomici. Quando esiste una correlazione statisticamente significativa, si dice che è presente linkage genetico tra il gene coinvolto nella determinazione del carattere e il marcatore. (II) I metodi basati sullo studio della condivisione Identical-By-Descent (IBD-sharing o allele-sharing) di regioni cromosomiche sono molto importanti ed efficaci nello studio delle malattie complesse al fine di identificare geni di suscettibilità nei soggetti affetti. In questo approccio l’oggetto dell’analisi è unicamente la trasmissione IBD dei marcatori genomici nell’ambito delle famiglie. Se una regione cromosomica contiene un gene di suscettibilità per un dato carattere, i soggetti di una stessa famiglia, che sono affetti dalla stessa patologia, condivideranno la regione IBD con una probabilità maggiore rispetto a quanto atteso in una trasmissione indipendente. L’approccio utilizzato si basa su metodi statistici che permettono di valutare l’IBD-sharing di regioni cromosomiche nei soggetti con le stesse caratteristiche (ad esempio, affetti da una data malattia) e di determinare statisticamente quanto l’IBD-sharing osservato si discosti da quello che si avrebbe in una trasmissione indipendente. (III) Il mappaggio “fine” tramite associazione o Linkage Disequilibrium (LD), in una regione già identificata tramite analisi di linkage, risulta un approccio molto efficace nello studio delle patologie complesse, determinate da diversi fattori genetici, ognuno dei quali con un effetto ridotto sul fenotipo e comuni nella popolazione. L’utilizzo di una mappa di marcatori genetici non molto densa (quella che comunemente viene usata negli approcci tramite linkage o IBD-sharing) per l’analisi dell’intero genoma (Genome Wide Scan) che preclude la possibilità di identificare geni-malattia tramite LD mapping nelle popolazioni miste ed eterogenee, risulta invece molto efficace nelle piccole ed omogenee popolazioni in studio. Negli ultimi anni ci si e` concentrati sullo studio degli isolati genetici dato che le loro caratteristiche possono essere favorevoli all’identificazione di geni associati a malattie complesse in virtu` di certe condizioni storico-geografiche. La Sardegna nella sua interezza e` stata a lungo considerata un “isolato genetico” dato che la sua antichita` ed il suo isolamento ne hanno fatto oggetto di studi genetici soprattutto per alcune malattie monogeniche a trasmissione mendeliana in cui la mutazione genica individuata ha rivelato un forte effetto “fondatore”. Abbiamo identificato in Sardegna zone di particolare interesse per le peculiari caratteristiche demografiche e genetiche presentate dalle popolazioni che le rendono dei modelli particolarmente adatti agli studi condotti dall’IGP. Infatti il bassissimo numero di fondatori, il lento tasso di crescita delle popolazioni, la mancanza di immigrazioni esterne, l’alto grado di endogamia e quindi di inbreeding favoriscono la presenza di effetto fondatore e l’identificazione di fattori genetici IBD. E’ stato sviluppato un data base multidisciplinare contenente informazioni genealogiche, genetiche, cliniche ed epidemiologiche e si sono sviluppati vari applicativi per l’accesso, la correlazione e l’analisi dei dati di varia natura ed origine. E’ stato infatti creato anche un sistema di creazione automatica di alberi genealogici chiamato PedNavigator che permette la ricostruzione di genealogie complesse per i paesi già inseriti nel database e l’identificazione di tutte le relazioni esistenti tra le persone inserite nel database per ciascun paese. Una ricerca epidemiologica condotta da medici specialisti ha permesso di individuare le patologie prevalenti e le famiglie con maggior numero di affetti. Utilizzando poi le informazioni del database genealogico è stato possibile ricostruire grandi alberi genealogici che includono varie famiglie con individui affetti dalla stessa patologia che condividono comuni antenati. Questo approccio aumenta il potere dell’analisi di linkage dato che la probabilita` a priori di condivisione di un segmento genomico e` estremamente bassa nel caso di parenti lontani e quindi l’evidenza di condivisione IBD indica la presenza di fattori genetici che contribuiscono alla patologia. L’analisi di aplotipi condivisi IBD in parenti affetti ha quindi un grande potere quando si utilizzano tutte le informazioni genealogiche disponibili. L’approccio permette di ottimizzare il processo di scoperta di geni selezionando un basso numero di campioni piazzati strategicamente sulle genealogie estese e di utilizzare inizialmente una mappa di marcatori a bassa densita`. Successivamente e` possibile condurre un fine mapping dei loci identificati attraverso LD mapping. Dopo la scoperta di geni implicati nell’insorgenza di patologie, si procede a caratterizzare le relative proteine e a individuare eventuali bersagli farmacologici e molecole attive per la cura delle patologie stesse I programmi di sviluppo prevedono anche la ricerca delle proprietà farmacologiche delle molecole individuate attraverso studi preclinici e studi clinici di fase 1. CARATTERIZZAZIONE DELLA POPOLAZIONE Per stabilire il grado di omogeneità genetica della popolazione ogliastrina abbiamo analizzato il DNA mitocondriale su un campione rappresentativo di tutti i 23 paesi dell’Ogliastra. Inoltre abbiamo analizzato in dettaglio tre paesi: Talana, Urzulei e Perdasdefogu. Il confronto con le altre popolazioni europee rivela che l’Ogliastra si allinea fra la popolazione più geneticamente omogenee. I nostri studi hanno mostrato evidenze di un importante evento fondatore e un'espansione demografica che hanno avuto inizio durante il neolitico (~ 7.700 anni di a.C.). La differenziazione del DNA mitocondriale nei paesi analizzati rispetto all’intera Ogliastra ha rivelato un forte effetto fondatore distinto per ogni paese. L'eccezionale omogeneità e il pool genetico femminile ridotto osservati in Ogliastra, rispetto al contesto europeo, nascondono in realtà una differenziazione estremamente profonda nei sub-isolati rappresentati dai singoli paesi. Questi risultati sottolineano l'importanza di esaminare dettagliatamente la storia demografica e genetica prima di definire una popolazione come geneticamente omogenea. TRATTI COMPLESSI E RISULTATI OTTENUTI Ipertensione arteriosa essenziale: tramite una ricerca su tutto il genoma utilizzando un unico pedigree complesso di 12 generazioni sono stati identificati due loci in associazione con l’ipertensione essenziale. Questi risultati confermano l’evidenza di linkage con l’ipertensione essenziale descritto recentemente in un’altra popolazione della regione sul cromosoma 2p24-25 e una nuova localizzazione sul cromosoma 19. Calcolosi renale: sono stati identificati due loci in associazione con la malattia. Per uno di essi è stato possibile identificare il gene responsabile della malattia chiamato Talanina e una sua variante del prodotto proteico predisponente alla calcolosi renale. Analisi della componente lipidica circolante: sono stati studiati i livelli sierici del colesterolo totale (TC) e delle lipoproteine sia ad basso e alto peso molecolare (LDL e HDL). Tramite genome-wide search sono stati localizzati 2 loci. Il primo sul cromosoma 2 in associazione con TC e LDL. Il secondo in associazione del colesterolo totale con il cromosoma 19. In questa regione genomica è presente il gene candidato recettore delle LDL che potrebbe avere un ruolo preponderante nella nostra popolazione. Sensibilità al gusto amaro: è stata studiata nella popolazione di Talana l'incapacità di percepire il sapore amaro della feniltiocarbamide (PTC). L’analisi di tutto il genoma ha mostrato l’associazione tra il tratto studiato e la regione cromosomica 7q35. Recentemente è stato pubblicato il gene responsabile della sensibilità al gusto amaro della PTC ed è stato possibile determinare che le varianti geniche identificate in altre popolazioni sono le stesse presenti a Talana. Enzima Convertitore dell’Angiotensina I (ACE): sono state identificate alcune varianti molecolari del gene DCP1 che influenzano la concentrazione plasmatica dell’ACE nella popolazione di Talana. Attraverso l’analisi degli aplotipi abbiamo ristretto la zona responsabile delle variazioni dei livelli circolanti di enzima e sono stati identificati due aplotipi comuni correlati rispettivamente a valori alti o bassi. Il nostro studio mostra che le differenze nei blocchi di aplotipi sono responsabili della variazione nell’attività dell’ACE suggerendo che queste regione genomiche contengano importanti varianti funzionali del gene DCP1. (literal)
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