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Il gene PATZ1 codifica una proteina DNA binding appartenente alla famiglia POK (POZ domain and Krüppel-like Zinc-finger), caratterizzata da un dominio POZ/BTB, da un dominio AT-hook e da un numero variabile, nelle varie isoforme, di motivi Zinc-finger Cys2His2. PATZ1 svolge un importante ruolo come fattore di trascrizione e/o di rimodellamento della cromatina, potendo agire come attivatore o come repressore trascrizionale, nei vari contesti cellulari e in base ai cofattori molecolari con cui interagisce. Nell’embriogenesi di topo, Patz1 è implicato nello sviluppo del sistema nervoso e del sistema cardiovascolare: topi Patz1-/- mostrano esencefalia e malformazioni dei grandi vasi aortici, in aggiunta a riduzione del tasso di proliferazione cellulare e conseguente nanismo. Inoltre, numerosi studi mostrano un ruolo di Patz1 nella carcinogenesi, esibendo una funzione oncogenica od anti-oncogenica, secondo il contesto cellulare. Il meccanismo d’azione di PATZ1 è ancora in gran parte sconosciuto, tuttavia cofattori molecolari con cui essa interagisce potrebbero contribuirvi. In particolare, è stato dimostrato che PATZ1 interagisce direttamente con il fattore di rimodellamento della cromatina HMGA2, oggetto di studio nel nostro laboratorio, e coinvolto nella specificazione delle cellule delle creste neurali (Neural Crest Cells, NCC) in Xenopus laevis, e nella transizione epitelio-mesenchimale (Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT), a cui queste vanno incontro.
Scopo della mia tesi è quello di contribuire ad analizzare il ruolo di Patz1 nell’embriogenesi precoce di Xenopus laevis.
Durante il mio internato di tesi ho clonato in Xenopus una variante di splicing di questo gene (variante X1), contenente un dominio BTB/POZ, il dominio AT-hook e sei domini Zn-finger. Mediante la tecnica di ibridazione in situ whole-mount ho svolto un’analisi del pattern di espressione di patz1 a differenti stadi di sviluppo embrionale, da neurula a larva natante. L’analisi di espressione conferma ed amplia dati preliminari precedentemente ottenuti nel nostro laboratorio, indicando che questo gene è espresso in fasi precoci di sviluppo a livello della piastra neurale e delle NCC presuntive. A stadi successivi di sviluppo (bottone caudale) questo gene è espresso nelle NCC in migrazione che vanno a popolare gli archi branchiali, nelle aree cefaliche intorno all’occhio, nel tubo neurale ed in altri distretti embrionali.
Allo scopo di studiare il ruolo del gene patz1 durante lo sviluppo di Xenopus, ho eseguito esperimenti di guadagno e perdita di funzione microiniettando, in embrioni allo stadio di quattro cellule, rispettivamente il trascritto patz1 od un oligonucleotide morpholino anti-senso diretto contro le varianti di patz1. Gli embrioni iniettati, sono stati sottoposti ad analisi con marcatori molecolari. I risultati mostrano alterazioni del dominio di espressione di marcatori specifici di neurogenesi, suggerendo che patz1 possa svolgere un ruolo nella regolazione dello sviluppo neurale.