I geni che contribuiscono ai tratti variabili
Le caratteristiche delle entità viventi sono determinate dai geni dell’organismo e possono essere trasmessi dal genitore alla prole. Molte variazioni all’interno di una popolazione non possono però essere spiegate semplicemente con l’azione di un singolo gene: sono piuttosto il risultato di interazioni tra geni, proteine e altri componenti cellulari. Il diabete di tipo 2 è un esempio evidente di un tratto complesso. Mentre determinati geni rendono un individuo più suscettibile a sviluppare l’insulinoresistenza, esiste una quantità di interazioni cellulari che contribuiscono a determinare se tale persona svilupperà il diabete. Il progetto INTGENMAP (Genetic mapping of complex trait intermediates), finanziato dall’UE, si prefiggeva di capire la base genetica di tratti complessi e di analizzare modalità per influenzare tali tratti. Quando i tratti sono controllati da loci di tratti quantitativi nei geni, le interazioni tra gene e proteina a livello di cellule, i tessuti e gli organi influenzano il tratto globale. Per comprendere come i prodotti del gene incidano sui tratti globali, INTGENMAP ha misurato i livelli di proteine in un ceppo di lievito geneticamente ben caratterizzato. Osservando l’intero genoma del lievito, i ricercatori hanno mappato dove si trovavano i geni relativi a tratti complessi. Hanno anche stabilito come ciascun gene contribuisse alle variazioni nell’abbondanza di proteine nelle singole cellule e nelle popolazioni. Hanno scoperto che il maggiore effetto sui livelli di proteine è determinato sinergicamente dalla sequenza di un gene e del DNA circostante al gene stesso. Infine, i ricercatori hanno utilizzato tali dati per progettare molecole RNA guida (gRNA) da utilizzare con il sistema di modifica del gene CRISPR/Cas9, per reprimere geni specifici come quelli implicati nella farmacoresistenza. Hanno dimostrato che questa strategia potesse riuscire a influenzare tratti complessi a livello cellulare, spianando la via a una futura terapia genica. In futuro, attività simili su cellule umane potrebbero condurre a terapie che prendano a bersaglio i geni che rendono le persone più soggette a patologie come il diabete e il morbo di Alzheimer. Inoltre, la ricerca ora può espandersi per rivolgersi alla situazione in peggioramento determinata dalla resistenza agli antimicrobici.
