Ruolo delle proteine dei gruppi Polycomb e Trithorax e meccanismi di mantenimento dell’identità cellulare

La possibilità di correggere difetti congeniti degli organismi superiori mediante strumenti genetici costituisce uno delle motivazioni più nuove nel cammino delle Scienze Biologiche. Questa prospettiva implica una completa comprensione dei meccanismi di come una cellula non solo acquisisce una determinata identità ma anche di come é in grado di mantenerla durante lo sviluppo e il differenziamento. I geni dei gruppi Polycomb (PcG) e trithorax (trxG) codificano per proteine cromosomali altamente conservate responsabili del controllo dell'identità cellulare. In Drosophila, le proteine PcG e trxG costituiscono un meccanismo di "memoria cellulare" che agisce mediante elementi di DNA specializzati (PREs) in grado di fissare lo stato trascrizionale dei geni e di conferirgli ereditarietà epigenetica. Il meccanismo mediante il quale le proteine PcG agiscono nel cromosoma non é chiaro e in particolare i PREs non sono stati ancora identificati nei mammiferi. Lo scopo di questo progetto é l'implementazione di un nuovo sistema modello per lo studio della funzione dei PcG e trxG nelle cellule di mammifero. Si propone di usare le cellule staminali neurali (NSCs) murine e umane. E' stato recentemente dimostrato che le NSCs posseggono un potenziale generale nell'adottare identità cellulari diverse. Oltre al considerevole interesse terapeutico, esse forniscono perciò un sistema modello ideale per lo studio del ruolo di componenti cromosomali e elementi di DNA specializzati nella regolazione dell'identità cellulare durante il differenziamento. Il completamento dei progetti genoma porta alla possibilità di valutare il ruolo di tutti in geni ad un livello globale. In particolare, le tecnologie di microarray e biochips permettono l'analisi simultanea di migliaia di geni. Al fine di identificare i geni regolati dai PcG e trxG, propongo un nuovo approccio che combina una tecnica per l'identificazione di siti bersaglio in vivo di proteine cromosomali con i biochips.