• rigenerazione
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Le planarie (Platelminti, Tricladi) sono invertebrati con simmetria bilaterale, noti per la straordinaria capacità rigenerativa derivante dalla presenza nell’individuo adulto di una popolazione di cellule staminali pluripotenti (neoblasti). I neoblasti presiedono anche al turnover di tutte le cellule differenziate dell’organismo. Recentemente, metodiche di ibridazione soppressiva sottrattiva (SSH) hanno permesso di identificare, nella planaria Dugesia japonica (Batistoni et al., 2007), frammenti genici coinvolti, a vario titolo, nel processo rigenerativo di questi organismi. Nel mio lavoro di tesi ho svolto un’analisi preliminare, condotta sia mediante ibridazione in situ che tramite analisi funzionali utilizzando la tecnica dell’RNA interference, di alcuni cloni identificati con quest’ultima metodica. In particolare, il mio studio si è incentrato su due geni Dj40n e Dj4n, che codificano due frammenti peptidici.
Il primo mostra una similarità significativa con un proteoglicano della matrice extracellulare: l’eparan solfato. Recentemente è stato dimostrato che l’eparan solfato non svolge solamente un ruolo trofico, bensì sembra essere una molecola direttamente coinvolta in diversi processi di sviluppo, tramite una diretta interazione con alcuni pathways, tra cui quelli di Wnt, Hedgehog, TGF-beta e Fgf. La sua struttura sembra essere inoltre essenziale per la guida assonica nello sviluppo del sistema nervoso sia di invertebrati che Vertebrati. Gli esperimenti di ibridazione in situ che ho condotto in planarie intatte rivelano che questo gene è espresso, con un pattern complesso, nel parenchima distribuito lungo il corpo della planaria, inclusa la regione cefalica. Questo gene è inoltre trascritto a livello di specifiche parti del sistema nervoso, inclusi gli occhi. Durante la rigenerazione, Dj40n è fortemente attivato a livello del blastema e negli occhi rigeneranti. Esperimenti funzionali preliminari, condotti mediante la tecnica di RNAi, suggeriscono che questo gene possa svolgere funzioni importanti nella formazione di alcune strutture nervose. Il secondo gene (Dj4n) codifica un frammento peptidico che presenta similarità con una proteina homeobox regolatoria appartenente alla famiglia Msh/Msx. Tali proteine rappresentano fattori regolatori chiave nel controllo dei segnali proliferativi, apoptotici e di differenziamento durante lo sviluppo del sistema nervoso. Molti studi hanno messo in luce il ruolo chiave dei geni msh/msx in diversi processi rigenerativi che fanno un largo uso di strategie di dedifferenziamento e transdifferenziamento. Esperimenti di ibridazione in situ hanno messo in evidenza l’espressione del gene Dj4n diffusa in tutto il corpo, nell’animale intatto, ed un aumento della sua espressione in seguito ad irraggiamento. Durante la rigenerazione della testa il gene Dj4n si esprime transientemente ed appare al sesto giorno di rigenerazione a livello della regione degli occhi, suggerendo di essere richiesto in stadi specifici della formazione di tali strutture. L’ablazione funzionale tramite RNAi porta ad una evidente riduzione della dimensione del blastema, indicando che tale gene è essenziale nel meccanismo di proliferazione e differenziamento durante l’evento rigenerativo.