6. Progetto P. Bergamaschini - Web server per gli utenti dell

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PRE-PROPOSTA PER IL BANDO
“PROMUOVERE LA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA
IN TEMA DI SALUTE E SCIENZE DELLA VITA”
TEMA DI RICERCA:
genomica e proteomica per la prevenzione e la diagnosi precoce delle
malattie;
studi sperimentali basati su metodologie che prevedano l’utilizzo delle
cellule staminali, escluse quelle staminali embrionali umane, in relazione
alla riparazione tessutale
X

.
TITOLO DEL PROGETTO:
IDENTIFICAZIONE MEDIANTE STRATEGIE GENOMICHE DI GENI
POTENZIALMENTE ONCOGENI CHE CONNETTONO BIOGENESI DEI
RIBOSOMI E PROLIFERAZIONE CELLULARE.
SETTORE/I DISCIPLINARE/I DEL PROGETTO: Scienze Biologiche
RESPONSABILE SCIENTIFICO:
Dott. Maria Luisa Agostoni Carbone, ricercatrice
ALTRI PARTECIPANTI UNIMI (nome e struttura di appartenenza):
Dott. Enrica Privitera, ricercatrice
Dott. Mariangela Crivena, borsista
Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie
PARTECIPANTI DI ALTRI ENTI (nome e struttura di appartenenza):
DURATA DEL PROGETTO: 2 anni
COSTO COMPLESSIVO DEL PROGETTO:
€ 200 000
IMPORTO RICHIESTO ALLA FONDAZIONE:
€ 100 000
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PUBBLICAZIONI RECENTI DEL GRUPPO DI RICERCA (max 5):
1. Saracino F, Bassler J, Muzzini D, Hurt E, Agostoni Carbone ML. (2004) The Yeast Kinase
Swe1 is Required for Proper Entry into Cell Cycle After Arrest Due to Ribosome Biogenesis
and Protein Synthesis Defects. Cell Cycle 3: 648-54.
2. Babbio F., Farinacci M., Saracino F., Agostoni Carbone ML. and Privitera E. (2004)
Expression and localization studies of hSDA, the human ortholog of the yeast SDA1 gene. Cell
Cycle 3 (4): 486-490.
3. Garavaglia B., Invernizzi F., Agostoni Carbone M.L., Viscardi V., Saracino F., Ghezzi D.,
Zeviani M., Zorzi G., Nardocci N. (2004). GTP-cyclohydrolase I gene mutations in patients
with autosomal dominant and recessive GTP-CH deficiency: identification and functional
characterization of four novel mutations. J. Inherit. Metab. Dis. 27: 455-463.
4. Buscemi, G., Saracino, F, Masnada, D. and Agostoni Carbone, M. L. (2000). The
Saccharomyces cerevisiae SDA1 gene is Required for Actin Cytoskeleton Organization and Cell
Cycle Progression. J. Cell Sci. 113: 1199-1211.
5. Brambillasca F., Mosna G., Ballabio E., Biondi A., Boulukos K.E., and Privitera E. (2001)
Promoter analysis of TFPT (FB1), a molecular partner of TCF3 (E2A) in Childhood Acute
Lymphoblastic Leucemia. Biochemical and Biophysical Research Communications 288, 12501257.
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DESCRIZIONE DEL PROGETTO (analisi del bisogno, obiettivi scientifici, piano di
intervento, piano finanziario, organizzazione; max 3500 caratteri spazi inclusi):
ANALISI DEL BISOGNO
E’ oggi riconosciuto dalla comunità scientifica come alterazioni dei controlli proliferativi siano
connesse con l’insorgenza di neoplasie. Alterazioni nel ciclo cellulare e nella regolazione della
crescita cellulare sono state associate a difetti in processi che controllano la biosintesi delle
proteine, come la biogenesi dei ribosomi. Soppressori tumorali ed oncogeni potrebbero regolare la
progressione maligna alterando il macchinario di sintesi proteica. In particolare, è stato dimostrato
come l’oncosoppressore p53 interferisca con la trascrizione di rRNA da parte di PolI e PolIII, e
come geni coinvolti nella maturazione dell’RNA ribosomale e dei ribosomi siano associati a
patologie con aumentata suscettibilità al cancro, discheratosi congenita e anemia di DiamondBlackfan. Tuttavia, molte domande sono ancora senza risposta.
OBIETTIVI SCIENTIFICI
Intendiamo utilizzare strategie genomiche per identificare e caratterizzare geni coinvolti nei
pathways di connessione tra biogenesi dei ribosomi e proliferazione cellulare, la cui alterazione
potrebbe intervenire nel processo di trasformazione neoplastica. L’approccio sarà basato sulla
ricerca di interattori funzionali con la proteina Sda, da noi precedentemente studiata e coinvolta
nella biogenesi dei ribosomi ed essenziale per l’entrata nel ciclo cellulare. L’identificazione della
rete di interazioni genetiche con il pathway di Sda, in lievito e in cellule umane, contribuirà alla
definizione di vie di connessione tra sintesi proteica e proliferazione cellulare, la cui alterazione
potrebbe intervenire nel processo di trasformazione neoplastica.
PIANO DI INTERVENTO.
In lievito l’obiettivo verrà affrontato mediante un approccio sistematico per la ricerca di mutazioni
letali-sintetiche, che permettono l’identificazone di geni che diventano essenziali per la
sopravvivenza della cellula in assenza della funzione di interesse. Verrà eseguita un’analisi su tutto
il genoma di lievito, a partire da cellule in cui il gene SDA1 è mutato, con la tecnica SGA (Synthetic
Genetic Array), in collaborazione col laboratorio di C. Boone, che ha automatizzato tale metodo.
Parallelamente lo studio della funzione di hSDA/SDAD1 in cellule umane mediante induzione di
sovraespressione o silenziamento del gene permetterà di identificare interazioni con i principali
regolatori del ciclo cellulare, quali p53 ed Rb. Intendiamo inoltre utilizzare un approccio genomico
per comparare il trascrittoma di linee cellulari che sovraeresprimono o non esprimono
hSDA/SDAD1 con quello delle stesse linee cellulari ad espressione normale. A questo scopo
verranno prodotti anticorpi anti-Sda per verificare il livello di proteina nelle cellule. Mediante la
tecnica dei microarray saranno evidenziati i geni che vengono espressi in modo differenziale in
relazione ad alterazione di hSDA/SDAD1. I dati ottenuti saranno utilizzati per ipotizzare un
network di interazioni genetiche.
PIANO FINANZIARIO
Cofin. Università di Milano (2 RU+1 borsista)
€ 100 000
Cofin. richiesto (1 borsa studio per due anni, materiale consumo,
collaborazioni)
€ 100 000
ORGANIZZAZIONE
Il progetto prevede il lavoro integrato di due gruppi di ricerca dell’Università di Milano, che da anni
lavorano nel campo della genetica e della biologia molecolare, con la collaborazione di due gruppi
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esterni: un gruppo di biochimica dell’Università di Heidelberg (Dr. E. Hurt. Dr. J. Bassler) e il
laboratorio di C. Boone (University of Toronto, Toronto, Canada).