Tortoriello, Giuseppe (2008) “Ruolo del gene minifly nello sviluppo di Drosophila melanogaster”. [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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Il progetto di ricerca sviluppato nel corso della mia tesi di dottorato è stato centrato sulla caratterizzazione molecolare e funzionale del gene minifly di D. melanogaster, ponendo particolare attenzione al ruolo svolto da questo gene nello sviluppo. Il gene minifly (mfl) appartiene ad una famiglia altamente conservata lungo la scala evolutiva, i cui membri svolgono funzioni essenziali che includono la biogenesi del ribosoma e la pseudouridilazione di RNA target. Mutazioni nell’ortologo umano Dkc1 sono state dimostrate responsabili della patologia ereditaria denominata Discheratosi congenita Xlinked (DC; Heiss et al., 1998), cosicche l’esistenza di un elevato grado di identità fra il gene Dkc1 ed il gene mfl, nonché la forte conservazione funzionale, rendono i mutanti mfl di Drosophila un ottimo sistema modello per la comprensione dei meccanismi molecolari che sono alla base dell’insorgenza di questa patologia. Nel corso del mio lavoro, alcune analisi sperimentali sono state inizialmente concentrate sulla caratterizzazione del mutante ipomorfo mfl1, che rappresenta l’unico mutante vitale allo stadio adulto, essendo gli altri due mutanti disponibili, mfl05 e mfl06, letali durante le fasi di vita larvale (Giordano et al., 1999). Successivamente ho invece analizzato gli effetti determinati dalla parziale inattivazione del gene in linee transgeniche in cui ho attivato, sia in maniera ubiquitaria che localizzata, il silenziamento di mfl mediante RNAi in vivo. In particolare ho ritenuto vantaggioso approfondire l’analisi degli effetti determinati dal silenziamento del gene nell’ala degli individui adulti e nei dischi imaginali dell’ala, che rappresentano un sistema modello ideale sia per lo studio dell’organogenesi che per il differenziamento del tessuto epiteliale (Cohen, 1993). Con particolare interesse ho seguito gli effetti del silenziamento sul pathway di trasduzione del segnale innescato dall’attivazione del gene Notch (N), anch’esso evolutivamente conservato e coinvolto in numerosi ed importanti processi cellulari, quali la specificazione del destino cellulare, il differenziamento, la proliferazione, l’apoptosi, l’adesione, la migrazione, l’angiogenesi e lo sviluppo ed il funzionamento neuronale (Bolos et al., 2007). L’attenta caratterizzazione effettuata sia sui mutanti mfl1 che in seguito a silenziamento genico mediato da RNAi, ha mostrato che la ridotta espressione di mfl riduce sensibilmente l’attivazione di Notch, con conseguenze importanti sul normale processo di sviluppo e differenziamento. Infine, ho analizzato in maggior dettaglio il ruolo regolativo svolto dall’oncogene myc, che e noto innescare l’espressione del gene mfl (Pierce et al., 2008) in Drosophila e del gene Dkc1 (Alawi et al., 2007) nell’uomo. In entrambi gli organismi questi due geni rappresentano infatti i principali target di myc, che e noto regolare l’espressione di molti componenti del macchinario traduzionale (Oskarsson and Trump, 2005; Orian et al., 2003, 2005; Grewal et al., 2005; Gomez-Roman, 2006). In Drosophila, il fenotipo osservato nei mutanti ipomorfi d-mycP0 è quasi sovrapponibile a quello mostrato dai mutanti mfl1, suggerendo che mfl possa rappresentare un importante gene effettore del pathway attraverso cui myc regola la crescita cellulare.

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