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• cresta neurale
• ibridazione in situ "whole mount"
• immunoistochimica "whole mount"
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• nervi cranici
• Xenopus laevis

Durante lo sviluppo embrionale, un importante ruolo di regolazione dell’espressione genica è svolto a livello post-trascrizionale dalle RNA-binding protein (RBP). Negli eucarioti sono stati individuati più di 500 geni codificanti per RBP specifiche del sistema nervoso centrale (SNC), presenti sia nello sviluppo che nella vita adulta e coinvolte in particolare nel controllo della divisione dei precursori neurali e delle cellule staminali neurali adulte (aNSC).
Il mio progetto di tesi nasce da un precedente studio in cui, tramite analisi trascrittomica di cervelli di Nothobranchius furzeri, a 5 diversi stadi della vita adulta (dalla maturità sessuale al termine vita) è stato individuato un “pool” di geni potenzialmente implicati nell’invecchiamento del SNC. Tra questi geni, la cui espressione diminuisce in maniera età-dipendente, è presente mex3A, codificante per una RBP espressa nelle aNSC in N. furzeri e nelle nicchie neurogeniche embrionali di Danio rerio (zebrafish). Nonostante nei mammiferi la funzione del gene mex3A sia quasi del tutto sconosciuta, differenti studi hanno suggerito un potenziale ruolo di questa proteina nel mantenimento della staminalità di linee cellulari umane di adenocarcinoma del colon. Tuttavia la funzione del gene nel SNC resta ancora da definire.
Il pattern d’espressione di mex3A, precedentemente caratterizzato nel mio laboratorio, ha suggerito un suo potenziale ruolo nella neurogenesi primaria ed un suo probabile coinvolgimento nella formazione delle cellule della cresta neurale (NCC).
È qui che si inserisce il mio progetto di tesi, volto ad indagare il ruolo della RBP, mex3A, in vivo nella formazione delle NCC, usando come sistema modello lo Xenopus laevis.
Ho effettuato, quindi, esperimenti di guadagno e perdita di funzione genica, rispettivamente, mediante la microiniezione dell’RNA messaggero di mex3A e attraverso la microiniezione di un oligonucleotide antisenso “morpholino” in grado di bloccare la traduzione dell’mRNA endogeno di mex3A. Gli esperimenti condotti a stadi di neurula e bottone caudale, su embrioni microiniettati, hanno mostrato che questa RBP è coinvolta nella formazione delle NCC. A stadi larvali l’alterata espressione genica di questa proteina si traduce in una grave compromissione delle strutture derivate dalle NCC cefaliche, come le cartilagini craniofacciali e i nervi cranici. Ho dimostrato, inoltre, che sia il guadagno che la perdita di funzione di mex3A portano ad una significativa alterazione dei domini d’espressione genica di marcatori di creste neurali, evidenziando difetti particolarmente evidenti a livello del primo e del secondo “stream” migratorio delle NCC. Attraverso il mio lavoro ho fornito quindi, una prima caratterizzazione funzionale del gene mex3A a livello delle creste neurali in sviluppo. Questo gene, infatti, sembra essere coinvolto e richiesto, in vivo, per il normale sviluppo delle cellule della cresta neurale, influendo sulla loro corretta segregazione in “stream” e sulla corretta formazione dei loro derivati della componente scheletrica e nervosa.
Questi risultati preliminari aprono la strada ad un'analisi più approfondita della funzione di mex3A durante lo sviluppo embrionale, in particolare durante la formazione e migrazione delle NCC. Ulteriori studi si rendono necessari per individuare un eventuale meccanismo di funzionamento di mex3A e suoi putativi “target”.