IV GIORNATA SCIENTIFICA DEL DIPARTIMENTO di BIOMEDICINA E PREVENZIONE

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IV GIORNATA SCIENTIFICA DEL DIPARTIMENTO di
BIOMEDICINA E PREVENZIONE

• Studio dellespressione genica nelle patologie
  complesse

Francesca Amati amati_at_med.uniroma2.it
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• Nome Cognome Francesca Amati
• SSD di afferenza MED 03 (Genetica Medica)
• Patologie di maggior interesse Aterosclerosi e
  malattie cardiovascolari
• Altre Patologie di interesse Cardiopatie
  congenite, sindromi genomiche, Abortività
  spontanea ricorrente
• Argomenti generali di interesse Genetica Umana,
  Genetica Medica,Trascrittomica,
• Studio degli splicing alternativi , Antisense
  oligonucleotide therapy, Biomarcatori
  Molecolari
• Metodiche di laboratorio Biologia molecolare,
  PCR, RT-PCR, quantitative RT-PCR,
  Sequenziamento, Next generation sequencing,
  Microarray
• Collaborazioni (ambito) - UNIMI Prof. A.
  Catapano/Dott. G.D. Norata - Università Tor
  Vergata Prof. E. Piccione/Prof.ssa
  Pietropolli
• - Università Tor Vergata Prof. F. Romeo/Dott.
  R. Mango
• - ICREA/Centre de Regulació Genòmica (SPAGNA)
  Prof. Juan Valcárcel Juárez

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Aterosclerosi e malattie cardiovascolari
Il principale recettore endoteliale per le
ox-LDL, LOX-1 (Lectin-like oxidized low-density
lipoprotein receptor-1), codificato dal gene
OLR1, svolge un ruolo chiave nellaterogenesi
più recentemente, è stata dimostrata anche
unassociazione tra laumentata attività di LOX-1
e la tumorigenesi.
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Amati et al., Mol. Ther Nucleic Acids, 2012
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Studio dellespressione genica
Lidentificazione delle basi genetiche delle
patologie umane è una delle principali aree di
ricerca medica

• Quali geni sono espressi in un tessuto ed in un
  dato momento dello sviluppo? Quanto ciascuno di
  essi e attivo dal punto di vista trascrizionale?
  Cè differenza, dal punto di vista
  trascrizionale, tra tessuto malato e non?

Profilo despressione del genoma (TRASCRITTOMA)
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Microarrays
Agilent SureScan Dx Microarray Scanner
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Applicazioni della tecnologia dei microarrays

• Differenze nei livelli di espressione genica
  (mRNA)
• Differenze nei livelli di espressione di microRNA
  (miRNA)
• Differenze nei livelli di espressione delle varie
  forme di splicing degli mRNAs
• Determinare laumento o la delezione di copie di
  geni in uno specifico DNA (Comparative genomic
  hybridization, array-CGH). Spesso si accompagna
  alla genotipizzazione di SNPs (single nucleotide
  polymorphisms)
• Determinare differenze nei livelli di espressione
  proteica (protein microarrays o protein chip)
• Identificare fattori di trascrizione attivi in un
  determinato tessuto o cellula (Ds-DNA
  microarrays)

• Identificazione di biomarcatori molecolari
  utilizzabili per
• diagnosi di malattia
• classificazione e stratificazione dei pazienti
• risposta ai farmaci
• identificazione di nuovi target terapeutici

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Da tenere presente prima di iniziare

• Gli studi di trascrittomica forniscono un
  importante fotografia della quantità di mRNA
  presente in un dato momento in un sistema vivente
• Tenere in massima considerazione la fonte di
  mRNA.
• Altro elemento da tenere in massima
  considerazione è il gruppo di controllo (o il
  sistema con cui la nostra popolazione di studio
  deve essere confrontata)
• E sempre opportuno, una volta applicata la
  tecnica, effettuare degli esperimenti di
  validazione dei risultati utilizzando altre
  tecniche (RT-PCR, in situ hybridization,
  immunoblots and immunohistochemistry).
• A causa delletereogenità delle patologie
  complesse, è fondamentale per il ricercatore
  seguire delle linee guida comuni per la selezione
  e collezione dei campioni biologici

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• In questo ambito, abbiamo collaborato a diversi
  progetti sia interni che esterni
• Minella D, et al. SOS1 over-expression in genital
  skin fibroblasts from hirsute women a putative
  role of the SOS1/RAS pathway in the pathogenesis
  of hirsutism. J Biol Regul Homeost Agents. 2011
• Giganti MG, et al. A pilot study on the
  transcriptional response of androgen-and
  insulin-related genes in peripheral blood
  mononuclear cells induced by testosterone
  administration in hypogonadal men. J Biol Regul
  Homeost Agents. 2011
• Amati F, et al., Hif1a down-regulation is
  associated with transposition of great arteries
  in mice treated with a retinoic acid antagonist.
  BMC Genomics. 2010
• Nisticò S, et al., Effects of TNF-a and IL-1 ß on
  the activation of genes related to inflammatory,
  immune responses and cell death in immortalized
  human HaCat keratinocytes. Int J Immunopathol
  Pharmacol. 2010
• Minella D, et al., Androgen- and insulin-related
  gene signature using a specific low density
  oligoarray AndroChip 2 in peripheral blood
  mononuclear cells in agonists, recreational
  athletes and sedentary subjects. J Biol Regul
  Homeost Agents. 2010.
• Menghini R, et al., MicroRNA217 modulates
  endothelial cell senescence via silent
  information regulator 1. Circulation. 2009
• Botta A, et al., Gene expression analysis in
  myotonic dystrophy indications for a common
  molecular pathogenic pathway in DM1 and DM2. Gene
  Expr. 2007
• Valentini A, et al. Valproic acid induces
  neuroendocrine differentiation and UGT2B7
  up-regulation in human prostate carcinoma cell
  line. Drug Metab Dispos. 2007
• Amati F, et al., Dynamic changes in gene
  expression profiles of 22q11 and related
  orthologous genes during mouse development. Gene.
  2007
• Bucci B, et al. Fractionated ionizing radiation
  exposure induces apoptosis through caspase-3
  activation and reactive oxygen species
  generation. Anticancer Res. 2006
• Gambardella S, et al., Gene expression profile
  study in CFTR mutated bronchial cell lines. Clin
  Exp Med. 2006
• Amati F, et al. Gene expression profiling of
  fibroblasts from a human progeroid disease
  (mandibuloacral dysplasia, MAD 248370) through
  cDNA microarrays. Gene Expr. 2004

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Prospettive future

• Con il continuo sviluppo di nuove tecnologie
  anche il campo dello studio dei profili di
  espressione genica evolverà (definizione di nuove
  sonde, incremento della copertura del genoma,
  maggiore riproducibilità dei risultati)

The systems genetics is an emerging discipline
that integrates high-throughput expression
profiling technology and systems biology
approaches for revealing the molecular mechanism
of complex traits, and will improve our
understanding of gene functions in the
biochemical pathway and genetic interactions
between biological molecules.
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GRAZIE