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.
Parole chiave
Geni, diabete, tratto complesso, mappatura genetica, livello proteico, genoma di lievito
