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Meccanismi molecolari della mitosi
Silvia Bonaccorsi
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Programma
Generalità sulla mitosi e principali molecole coinvolte nel processo: tubulina, actina e loro interattori.
Sistemi modello nello studio della divisione cellulare: cellule di mammifero in coltura, Drosophila e C. elegans.
Metodi e approcci per lo studio della divisione cellulare: osservazione mediante microscopia ottica di preparati in vivo e
fissati; immunofluorecenza indiretta; marcatura con GFP e osservazione in vivo di proteine mitotiche; microscopia
elettronica; uso di mutanti mitotici o della tecnica dell’RNA interference (RNAi) per la dissezione gentico-molecolare
della mitosi; isolamento e caratterizzazione di proteine e complessi proteici coinvolti nella mitosi.
I meccanismi molecolari della formazione del fuso. Fusi con centrosomi e fusi anastrali. Ruolo delle proteine motore e
delle MAPs nella dinamica dei microtubuli e nella formazione dei fusi bipolari.
Struttura e funzione dei centrosomi. Centrioli, centrosomi, cilia e ciliopatie. Ruolo delle alterazioni della struttura e del
numero dei centrosomi nell’insorgenza dei tumori. Centrosomi e microcefalie umane.
Struttura dei cinetocori. Interazione tra microtubuli e cinetocori. Meccanismi molecolari alla base del movimento
anafasico dei cromosomi. Il checkpoint del fuso: proteine coinvolte e loro funzioni. Regolazione della separazione tra
cromatidi fratelli: APC, securine, separine e coesine.
La citochinesi e la sua regolazione. Ruolo dell’anello contrattile e del fuso centrale. La formazione di nuova membrana.
Divisione mitotica delle cellule staminali. I neuroblasti di Drosophila come sistema modello e conservazione evolutiva
dei meccanismi molecolari alla base della divisione asimmetrica. Difetti nella divisione asimmetrica e sviluppo
tumorale.
Testi consigliati:
I capitoli 16 e 18 dell’Alberts et al., “Biologia Molecolare della Cellula”, Zanichelli Editore,
integrati con i seguenti articoli:
Bettencourt-Dias M, Glover DM. (2007)Centrosome biogenesis and function: centrosomics
brings new understanding. Nat Rev Mol Cell Biol. Jun;8(6):451-63. Review.
Foley EA, Kapoor TM. (2013). Microtubule attachment and spindle assembly checkpoint
signalling at the kinetochore. Nat Rev Mol Cell Biol. 14:25-37.
Mello CC, Conte D Jr. (2004) Revealing the world of RNA interference. Nature. 431:338-42.
(questo è un lavoro generale sull’RNAi da consultare in caso non abbiate mai approfondito il
fenomeno e le sue applicazioni)
Goshima G, Wollman R, Goodwin SS, Zhang N, Scholey JM, Vale RD, Stuurman N.
(2007)Genes required for mitotic spindle assembly in Drosophila S2 cells. Science. 316:417421.
Somma MP. et al. (2008) Identification of Drosophila mitotic genes by combining coexpression analysis and RNA interference. PloS Genetics, 4(7): e1000126.
Eggert US, Mitchison TJ, Field CM. (2006) Animal cytokinesis: from parts list to mechanisms.
Annu Rev Biochem. 75:543-66.
Homem CC, Knoblich JA. (2012) Drosophila neuroblasts: a model for stem cell biology.
Development. 139:4297-310. Review.
Orario lezioni:
Mercoledì ore 14-17 in aula serra II c/o Istituto di Genetica
Ricevimento studenti: mercoledì 11-12