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Le proteine zinc finger (ZNF) della famiglia Kruppel-like costituiscono una vasta famiglia di fattori trascrizionali coinvolti in differenti processi biologici. Sebbene la funzione della maggior parte di questi fattori di trascrizione non sia stata ancora del tutto chiarita, è noto come membri di questa famiglia svolgano ruoli cruciali durante lo sviluppo e il differenziamento del sistema nervoso centrale.
Il mio progetto di tesi nasce dall’identificazione di una ristretta lista di geni potenzialmente implicati nell’invecchiamento del sistema nervoso centrale (SNC), individuati tramite RNA-seq in uno studio in cui è stato utilizzato come organismo modello il pesce teleosteo Nothobranchius furzeri. Tra questi figura znf367, un gene che codifica per una proteina a zinc finger della famiglia Kruppel-like. Analisi in silico hanno predetto un possibile ruolo centrale di znf367 all’interno di un ‘’network’’ genico potenzialmente coinvolto nella regolazione del ciclo cellulare, suscitando particolare interesse. Nello stesso studio è stato mostrato come znf367 sia espresso a livello delle nicchie staminali del tetto ottico in cervelli adulti di N. furzeri, e nel SNC in via di sviluppo in embrioni di Zebrafish. E’ stato inoltre evidenziato come, nell’adulto, i suoi livelli d’espressione nel SNC subiscano una sottoregolazione in funzione dell’invecchiamento, ma resta ancora del tutto sconosciuta la specifica funzione del gene nella neurogenesi sia embrionale che adulta.
Allo scopo di ottenere informazioni sul possibile ruolo svolto da znf367 nel SNC durante la neurogenesi embrionale, nel mio internato di tesi ho condotto uno studio funzionale utilizzando come sistema modello embrioni di zebrafish. Innanzitutto ho definito il profilo temporale d’espressione del gene durante l’embriogenesi tramite esperimenti di ibridazione in situ. Successivamente ho condotto esperimenti di guadagno di funzione genica mediante la microiniezione di un trascritto stabile sintetizzato in vitro del gene znf367 di zebrafish. Ho quindi sfruttato tecniche di immunoistochimica e di ibridazione in situ per analizzare come la sovraespressione di znf367 potesse incidere sullo sviluppo del SNC embrionale a diversi stadi di sviluppo. In particolare ho valutato, oltre alla comparsa di alterazioni morfologiche, la presenza di possibili variazioni a livello cellulare e molecolare nei processi di proliferazione e differenziamento del SNC embrionale. I dati finora ottenuti in zebrafish sono concordi con quelli derivanti da studi funzionali precedentemente condotti su embrioni di Xenopus laevis nel nostro laboratorio. I miei risultati suggeriscono infatti che la funzione del gene sia conservata nei due organismi. In particolare, negli esperimenti di sovraespressione genica di znf367 da me svolti, si evidenzia una riduzione nella proliferazione dei neuroblasti con diminuzione del numero di neuroni post-mitotici. Znf367 potrebbe configurarsi dunque, come già evidenziato in N. furzeri, quale centro di un “network” genico coinvolto nella regolazione dell’equilibrio tra proliferazione e differenziamento, necessario per generare e mantenere un corretto “pool” di progenitori da cui si origineranno i neuroni maturi del SNC. Questi dati costituiscono inoltre un prerequisito necessario per futuri studi di “gene editing” mediante la tecnica CRISPR-Cas9 che ci permetteranno di identificare i “target” molecolari di znf367 ed approfondirne la funzione nella neurogenesi embrionale ed adulta.