Studio dei geni e dei meccanismi responsabili di instabiltà cromosomica in cellule umane in coltura

Progetto: Research project

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L'aneuploidia, una condizione per cui le cellule perdono o acquisiscono cromosomi durante la mitosis ed è spesso associata con instabilità cromosomica (CIN). I meccanismi molecolari che assicurano l'accurata segregazione cromosomica sono critici per il mantenimento della diploidia. Un importante obiettivo nello studio del cancro è quello di identificare geni che se alterati inducono instabilità cromosomica e aneuploidia. Geni che codificano per proteine necessarie per la corretta trasmissione cromosomica sono naturali candidati. Tra questi in particolare quei geni che codificano per proteine centromeriche, coesione dei cromatidi fratelli, proteine del cinetocore e dei checkpoints cellulari (Pellman, 2007).
In particolare le chinasi della famiglia Aurora svolgono un ruolo critico per la segregazione cromosomica in cellule normali (Meraldi et al., 2004). Aurora-B rappresenta il 'core' enzimatico del 'chromosome passenger complex' (CPC) e il suo non funzionamento è associato con alterazione della stabilità cromosomica. Uno dei bersagli di Aurora-B è la proteina Shugoshin1 (hSgo1) che previene la separazione dei cromatidi fratelli, dei cromosomi omologhi, nella Meiosi 1. L'iperespressione di Aurora B induce aneuploidia in fibroblasti umani in coltura (Tatsuka et al., 1998), e tali livelli sono elevati in altre linee tumorali umane (Sasai et al., 2004) e in tumori in vivo (Sorrentino et al., 2005). Alterazione nei livelli di espressione del gene MAD2 (Mitotic arrest deficient) sono associati con aneuploidia in tumori umani e cellule murine (Michel et al., 2001) (Sotillo et al., 2007) come pure in cellule stabilmente deplete della proteina Retinobastoma (pRb)(Hernando et al., 2004). Inoltre MAD2 and BUB1B (Budding Uninhibited by Benzimidazole), importanti costituenti del checkpoint mitotico (SAC), mostrano livelli alterati in cancri umani (Hernando et al., 2004; Yamamoto et al., 2007). La quasi totalità dei tumori solidi è costituita da cellule aneuploidi. La comprensione delle cause che sono alla base dell'aneuploidia è dunque importante per la comprensione dello sviluppo e sopravvivenza delle cellule tumorali e può aiutare nel disegnare nuovi approcci terapeutici. Pertanto un cruciale obiettivo nello studio del cancro è quello di identificare geni il cui difetto è alla base della instabilità cromosomica e dell'aneuploidia. Noi abbiamo dimostrato precedentemente che fibroblasti umani primari in cui abbiamo indotto la perdita di pRb erano principalmente aneuploidi e mostravano ridotta espressione di cruciali componenti del checkpoint mitotico (MAD2, CHFR, BUBR1, PTGG1 and CDC20). L'inatteso risultato che l'aneuploidia in queste cellule deplete di pRb è caratterizzata da perdita di cromosomi (ipodiploidia), suggerisce che l'ipodiploidia è meglio tollerata dell'iperdiploidia e potrebbe essere una tappa iniziale dell'instabilità cromosomica numerica. Un meccanismo alla base della ipodiploidia potrebbe dunque coinvolgere il mancato o erroneo attacco dei cinetocori al fuso mitotico con conseguente perdita di cromosomi. A questo scopo sarà valutato se difetti in proteine che concorrono alla coesione centromerica (hSgo1)mella meiosi 1 o al corretto orientamento e attacco dei cromatidi al fuso mitotico (Aurora-B) possano indurre aneuploidia in cellule umane wild-type o pRb deplete. Il progetto si prefigge anche di impiegare cellule derivate dalla linea cellulare tumorale MCF7 e con caratteristiche di cellule progenitrici per testare l'ipotesi che l'ipodiploidia possa essere propedeutica alla acquisizione di iperdiploidia caratteristica delle cellule cancerose. Infatti l'eliminazione di cellule iperdiploidi è ritenuta cruciale per il mantenimento delle cellule normali e in grado di limitare la trasformazione cellulare. A questo scopo il progetto si propone di verificare, mediante il silenziamento post-trascrizionale di MAD2, l'esistenza di un pathway che elimini le cellule aneuploidi o indu
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/12 → …

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