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La genomica su larga scala genera modelli di malattia

Identificare i geni che determinano la predisposizione alla malattia è la punta dell’iceberg della patofisiologia delle malattie. Per capire meglio i meccanismi delle malattie sono infatti necessari studi integrativi e interdisciplinari che esaminino le reti genetiche a partire da serie di dati di grandi dimensioni.
La genomica su larga scala genera modelli di malattia
Il progetto EURATRANS (European large-scale functional genomics in the rat for translational research) ha riunito ricercatori esperti al fine di usare le tecnologie di sequenziamento di prossima generazione per generare serie di dati genomici, trascrittomici ed epigenomici. Inoltre, EURATRANS ha condotto analisi a livello molecolare usando la metabonomica quantitativa e serie di dati proteomici.

I ricercatori hanno usato il ratto come organismo modello per identificare i principali percorsi genetici coinvolti nelle patologie infiammatorie, cardiovascolari e metaboliche, e nei disturbi del comportamento. Integrando le serie di dati in modelli dinamici, questo nuovo approccio può essere usato per chiarire la funzione dei geni umani e per aprire nuove strade all’utilizzo delle reti genomiche funzionali nella medicina comparativa.

Nello studio erano anche inclusi i cambiamenti epigenetici nell’attività genetica. I ricercatori hanno inoltre studiato gli algoritmi necessari per integrare le mappe di stato della cromatina per l’intero genoma e per facilitare l’analisi simultanea di grandi numeri di marcatori epigenetici.

A livello proteomico, è stata compilato un elenco di oltre 12 500 proteine di ratti. L’effetto biologico dei metaboliti è un fattore fondamentale in molte malattie come il diabete di tipo II. È stata studiata la sottoregolazione degli enzimi nelle cellule adipose, o adipociti, insieme allo sviluppo di una canale di fenotipizzazione dei metaboliti dei tessuti.

Gli scienziati hanno generato ratti transgenici usando la tecnologia dei trasposoni, un mezzo non virale per inserire geni in un genoma. Sono state sviluppate le nuove linee che potrebbero diventare modelli murini per convalidare la funzione dei geni e delle proteine oggetto di studio.

L’analisi comparativa ha portato alla mappatura di un gran numero di QTL (Quantitative trait locus) di espressione e all’identificazione di molte importanti reti di geni. uno dei quali è estremamente significativo per quanto riguarda la pressione sanguigna e l’ipertensione.

Il progetto EURATRANS ha al suo attivo un cospicuo numero di pubblicazioni su riviste specializzate di alto profilo come Genome Biology e Nature Genetics e ha presentato sulla rivista Cell l’analisi genomica completa di 37 ceppi di ratti rappresentante le principali malattie esaminate. La nuova versione 7.0 dell’assemblaggio genetico del ratto è stata pubblicata in Ensembl.

I dati e i risultati finali EURATRANS sono stati incorporati in nuove banche dati e in archivi paralleli con modelli, reagenti, strumenti e campioni. Il cambiamento della funzione dei singoli geni ha aperto la strada ai meccanismi fondamentali dell’eziologia delle malattie – percorsi degli obiettivi sia diagnostici che terapeutici.

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Keywords

Modelli di malattia, reti genetiche , modello dinamico, epigenetico, proteoma