Fondazione CARIPLO
Bandi 2005
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:
€ 110 000
IMPORTO RICHIESTO ALLA FONDAZIONE:
€ 55 000
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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 anche a difetti in processi che controllano la biosintesi delle
proteine, come la biogenesi dei ribosomi. Alcuni soppressori tumorali e proto-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 Pol1 e
PolIII, e come geni coinvolti nella maturazione dell’RNA ribosomale e dei ribosomi siano
associati a patologie con aumentata suscettibilità al cancro (rispettivamente discheratosi congenita e
anemia di Diamond-Blackfan). 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 sia nel lievito
S. cerevisiae, organismo modello, che nell’uomo, coinvolta nella biogenesi dei ribosomi ed
essenziale per l’entrata nel ciclo cellulare. L’identificazione della rete di interazioni geniche 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 inattivato, con la tecnica SGA
(Synthetic Genetic Array), in collaborazione col laboratorio di G. 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. Mediante la tecnica
dei microarray saranno evidenziati i geni che vengono espressi in modo differenziale in relazione ad
alterazione di hSDA/SDAD1. Tutti i dati ottenuti verranno poi conmparati tra loro e con quelli
presenti in banca dati.
PIANO FINANZIARIO
Cofin. Università di Milano (2 RU)
Cofin. richiesto (1 borsa studio, materiale consumo)
€ 55 000
€ 55 000
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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, e la collaborazione di un gruppo di
biochimica dell’Università di Heidelberg (Dr. E. Hurt. Dr. J. Bassler).
