Studio delle proteine della classe TALE nello sviluppo e nella patologia umana (Sindrome di Down)

La sindrome di Down è dovuta alla presenza di una triplice copia del cromosoma 21. Il suo fenotipo pertanto è dovuto alla superespressione non di un sol gene, ma di un notevole numero di geni, forse almeno 50. E’ possibile avanzare l’ipotesi che alcuni di questi geni siano più importanti di altri, perché il loro meccanismo di azione si basa su un accurato bilanciamento tra la loro espressione e quella di geni presenti su altri cromosomi. E’ il caso di Prep1 (cromosoma 21), che funzione in coppia con le proteine Pbx (che mappano su altri cromosomi) nello sviluppo embrionale e nell’adulto, nella regolazione della crescita e della differenziazione di molti tipi di cellule. Questo progetto si propone di studiare a vari livelli, i meccanismi di azione e le funzioni effettive del gene e della proteina Prep1, di suoi “omologhi” che possono compensarne l’assenza (Prep2), in k.o. di laboratorio. L’effetto della iperespressione di Prep1 verrà studiato sia a livello cellulare (meccanismi molecolari), che nel topo in maniera mirata in un particolare organo (il timo, importante per la difesa contro le infezioni e per lo sviluppo del sistema immunitario). Inoltre, questo studio verrà anche corredato da studi in un animale più semplice (Zebrafish) in cui abbiamo osservato che l’iperespressione di prep1 causa danni scheletrici (cranio) e al sistema nervoso centrale. Infine, il ruolo fisiologico di Prep1 (e Prep2) verranno studiati mediante l’analisi (Prep1) e rispettivamente la produzione (Prep2) di topi k.o., e attraverso incroci di questi con altri topi k.o. per i geni Pbx che costituiscono il partner fisiologico di Prep. Anche in questo caso ricorreremo di nuovo allo Zebrafish per studiare in dettaglio (e più rapidamente) gli effetti della mancanza del gene Prep1, in quanto esistono già mutanti in questo gene con effetti fenotipici nel sistema nervoso centrale.