ETD

• CRISPR/Cas9
• Danio rerio
• modello malattia
• NSD1
• sindrome di Sotos

Sotos syndrome (SS) is a congenital autosomal dominant disorder, with an incidence of approximately 1 in 14,000 live births, mainly characterized by overgrowth, macrocephaly, distinctive facial features, and intellectual disability; in some cases, cardiac malformations and autism spectrum disorders are also associated. The primary cause of the disease is mutations in the NSD1 gene, which encodes for a methyltransferase involved in the regulation of gene expression through methylation of lysine 36 on histone H3.
This thesis aims to develop a disease model in zebrafish (Danio rerio), inducing loss-of-function mutations on NSD1 orthologs nsd1a and nsd1b using the CRISPR/Cas9 gene editing system. The analysis, carried out based on controlled crosses to assess the possible role of maternal mRNA contribution, revealed multiple phenotypic features overlapping with the clinical profile of patients affected by Sotos syndrome. This supports the use of the zebrafish model as a useful tool for studying pathogenetic mechanisms underlying the disease and for identifying potential therapeutic targets.

La sindrome di Sotos (SS) è una patologia congenita autosomica dominante, con incidenza di circa 1:14.000 nati vivi, caratterizzata principalmente da iperaccrescimento, macrocefalia, tratti facciali distintivi e disabilità intellettiva; in alcuni casi si associano malformazioni cardiache e disturbi dello spettro autistico. La causa principale dell’insorgenza della malattia è rappresentata da mutazioni del gene NSD1, che codifica per una metiltransferasi coinvolta nella regolazione dell’espressione genica tramite metilazione della lisina 36 dell’istone H3.
Questa tesi mira a sviluppare un modello della malattia in zebrafish (Danio rerio), basato sull’induzione di mutazioni per perdita di funzione nei geni ortologhi di NSD1 ovvero nsd1a e nsd1b. mediante il sistema di gene editing CRISPR/Cas9. Le analisi, effettuate sulla base di incroci controllati per valutare il possibile ruolo del contributo di mRNA materno, hanno evidenziato molteplici aspetti fenotipici sovrapponibili al quadro clinico caratteristico dei pazienti colpiti dalla sindrome di Sotos. Queste evidenze supportano l’uso del modello di zebrafish come strumento utile per studiare i meccanismi patogenetici alla base della malattia e individuare potenziali bersagli terapeutici.