Scienziati generano atlante di espressione genica per i topi
Alcuni scienziati finanziati dall'UE hanno generato un atlante dell'espressione genica per l'embrione di topo in fase di sviluppo che aiuta a rafforzare le conoscenze dei ricercatori della portata della trascrizione genetica. I risultati del loro studio, pubblicati sulla rivista PLoS Biology, daranno agli scienziati le informazioni di cui hanno bisogno per determinare la co-espressione dei geni e per riconoscere i collegamenti tra i geni che hanno un ruolo cruciale sia nello sviluppo che nella malattia. Lo studio è stato in parte finanziato dal progetto EUREXPRESS ("European consortium to generate a web-based gene expression atlas by RNA [ribonucleic acid] in situ hybridization") che ha ricevuto quasi 11 milioni di euro nell'ambito dell'area tematica "Scienze della vita, genomica e biotecnologia per la salute" del Sesto programma quadro (6° PQ) dell'UE. EUREXPRESS ha creato i dati di espressione per oltre 20.000 geni attraverso l'ibridizzazione in situ dell'RNA su sezioni sagittali per gli embrioni di topo. In questo studio, i ricercatori coordinati dal Istituto Telethon di genetica e medicina (TIGEM) in Italia hanno riunito i dati di espressione di oltre 18.000 geni di codificazione per centinaia di strutture anatomiche in un atlante di espressione genetica digitale interattivo, completo e aperto. Sono riusciti a identificare reti di geni tessuto-specifici e di sovrapposizione. Le informazioni ottenute forniscono nuove conoscenze sulle strutture nel momento dello sviluppo, compreso il telencefalo (cerebrum), che è una vasta regione all'interno del cervello attribuita a varie funzioni come quella motoria. Il team è riuscito a correlare questi fenotipi a siti di espressione dei geni sottostanti e ha estratto informazioni per far luce sulla complessa organizzazione segmentale del cervello dei mammiferi. Grazie all'atlante creato da EUREXPRESS, la risoluzione cellulare ha permesso al team di identificare i marcatori genetici che caratterizzano la suddivisione molecolare di organi e nuovi marcatori putativi del lignaggio ematopoietico e a rendere più semplice la mappatura completa in tutto l'organismo di un fondamentale percorso di segnalazione evolutivo. "La qualità e la risoluzione dei dati ha rivelato nuovi domini molecolari per diverse strutture evolutive, come il telencefalo, una nuova organizzazione per l'ipotalamo e informazioni sul [percorso di segnalazione] Wnt coinvolto nella differenziazione epiteliale durante lo sviluppo dei reni," scrivono gli autori. Il professor Andrea Ballabio del RIGEM dice: "Questo lavoro è stato possibile solo grazie alla stretta collaborazione di tutti gli scienziati coinvolti e illustra bene il successo che si può ottenere tramite un impegno coordinato e collaborativo. L'atlante di espressione genica sarà un'importante guida per scoprire la funzione dei geni e i meccanismi della malattia." Commentando l'impegno collaborativo dello studio, il professor Stylianos E. Antonarakis dell'Università di Ginevra, in Svizzera, e co-autore dello studio dice: "L'ampiezza del lavoro richiedeva un team di specialisti all'interno del quale l'associazione di diverse competenze era necessaria per ottenere un risultato maggiore della somma delle sue varie parti. I dati liberamente accessibili e le immagini straordinarie saranno di grande aiuto a tutti i ricercatori che lavorano sulla funzione del genoma e le cause molecolari di miriadi di malattie genetiche." I ricercatori sottolineano che la ricerca genomica ha alimentato le nostre conoscenze di processi fisiologici e fisiopatologici, che vanno dalle malattie infettive al cancro. La produzione di consistenti serie di dati e l'integrazione delle informazioni ivi contenute sono aspetti fondamentali di questo metodo, spiegano. "Verificare quando e dove i geni sono espressi è di fondamentale importanza per capire o prevedere il ruolo fisiologico di geni e proteine e come essi interagiscono per formare le complesse reti che sono alla base dello sviluppo e della funzione degli organi," scrivono. "Il progresso nella comprensione delle reti di geni è guidato da solidi approcci paralleli che rendono la complessità di una rete di geni nel suo insieme." In futuro, questi dati potrebbero essere usati per identificare le differenze regionali che sono difficili da individuare all'interno di organi strutturalmente complessi e i profili di espressione per specifiche popolazioni di cellule. Hanno contribuito a questo studio esperti provenienti da Francia, Germania, Italia, Regno Unito, Spagna, Stati Uniti e Svizzera.Per maggiori informazioni, visitare: EUREXPRESS: http://www.eurexpress.org Istituto Telethon di genetica e medicina (TIGEM): http://www.tigem.it/ PLoS Biology: http://www.plosbiology.org/home.action Per scaricare l'articolo da PLoS Biology, cliccare: qui
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