Langellotto, Fernanda (2009) Espressione e analisi funzionale dei geni Soul/HBP (Heme Binding Protein) durante lo sviluppo renale di Zebrafish. [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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Le proteine Soul sono espresse nel corso di una vasta gamma di programmi cellulari inerenti allo sviluppo, compresa la differenziazione di cellule neuronali e eritroidi, dove fungono da trasportatori o amplificatori citosolici per l’eme e le porfirine. Due omologhi di geni Soul di zebrafish sono stati clonati. In tutti i cordati, messaggeri materni di Soul sono stati osservati nell’ooplasma, con crescente affinità per le membrane cellulari durante l’oogenesi. In embrioni di zebrafish, sia zSoul1 che zSoul2 sono trascritti nel sistema nervoso centrale (SNC), nei somiti e nelle cellule del sangue, mentre ogni gene si identifica specificamente nell'estensione del vitello (zSoul1) e nei dotti pronefrici (zSoul2). Le proteine Soul consistono di fattori tetrapirrolici con alta affinità per le porfirine e l’eme, ma il loro ruolo è ancora poco chiaro. E’ stato proposto che queste proteine possano fungere da amplificatori citosolici contro l'intossicazione delle cellule dai prodotti del ferro (Taketani et al., 1998; Zylka e Reppert, 1999; Blackmon et al., 2002; Sato et al., 2004, Babusiak et al., 2005). Recentemente è stato dimostrato come il peptide derivante dal “cleavage” della proteina umana HBP1/SOUL1, funga da chemioattrattivo naturale per le cellule dendritiche e i monociti (Migeotte et al.,2006), mentre altri dati suggeriscono che, oltre a legare l’eme, HBP2/SOUL2 promuove la morte cellulare inibendo il potenziale di membrana mitocondriale (Szigeti et al., 2006). Omologhi di SOUL/HBP sono presenti dagli archeobatteri al riso ed all'uomo, e tutti mostrano un alto livello di identità (Oliveira et al., 1995; Taketani et al., 1998; Zylka e Reppert, 1999; Blackmon et al., 2002; nostri dati). Le proteine SOUL/HBP sono coinvolte in una gamma di processi embrionali, cioè oogenesi, come nel caso dell'omologo dell'insetto, RHBP (Oliveira et al., 1995; Braz et al., 2001). Fin qui, la dinamica spazio-temporale dell'espressione dei gene Soul durante l'embriogenesi è poco chiara. Per studiare la dinamica dei fattori SOUL/HBP, abbiamo clonato e cercato di caratterizzare i modelli strutturali ed embrionali di due ortologhi di Soul in zebrafish. Le informazioni sulle dinamiche trascrizionali sono state evinte via RT-PCR e ibridazione in situ dall’ oogenesis a 3 giorni di sviluppo. I rapporti filogenetici dedotti dal confronto di tutti gli omologhi di entrambi i geni, suggeriscono che la nomenclatura corrente andrebbe riorganizzata come segue: SOUL (sensu Zylka e Reppert, 1999) in Soul1 e p22 HBP in Soul2. Entrambi i geni sono di origine materna. Durante la tarda somitogenesi, Soul1 è espresso nell'estensione del vitello, nei precursori delle cellule eritroidi, nel sistema nervoso centrale e nei somiti posteriori. Allo stesso stadio di sviluppo, trascritti di Soul2 sono stati rilevati nei dotti pronefrici, nei precursori delle cellule eritroidi, nei somiti e nel sistema nervoso centrale. In conclusione, domini comuni e complementari di espressione dei geni Soul durante l’ematopoiesi e la nefrogenesi dello zebrafish rispettivamente, così come nel sistema nervoso centrale e nei somiti, sostengono l'ipotesi di interazioni funzionali.

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