Genetica molecolare dello sviluppo e delle patologie. Coordinatore: Gargiulo

La ricerca è focalizzata sullo studio di problematiche riguardanti lo sviluppo normale e l’insorgenza di patologie. Il modello da noi usato è Drosophila melanogaster. Le linee di ricerca da noi condotte includono la genetica del cancro, il modellamento di malattie neurodegenerative e lo studio delle alterazioni della risposta immunitaria e dello sviluppo degli insetti indotte da fattori biotici e abiotici

Temi di ricerca del gruppo

Analisi delle vie di segnalazione che controllano la morfogenesi, il differenziamento e l'integrità degli epiteli.

La morfogenesi degli epiteli contribuisce notevolmente allo sviluppo e all’omeostasi degli organi e delle diverse parti del corpo. Una caratteristica chiave delle cellule epiteliali è la distribuzione asimmetrica di molecole di adesione che conferiscono specifici contatti cellula-cellula e che consentono l’integrità dell'epitelio. I tessuti epiteliali di Drosophila rappresentano un eccellente modello per lo studio dei processi molecolari e cellulari che regolano la formazione e il mantenimento degli epiteli. La nostra ricerca è focalizzata sullo studio della complessa rete di vie di segnalazione che intervengono durante lo sviluppo di Drosophila nel definire i profili di crescita e differenziamento.

Analisi della funzione antitumorale del gene awd/Nme.

Questa linea di ricerca è focalizzata sullo studio del gene anti-metastatico Nme nel sistema modello Drosophila. Nell’uomo la famiglia genica Nme è composta da dieci geni correlati e per il gene Nme1 è stata identificata la sua funzione come soppressore di metastasi in vari tipi di tumore. La proteina Nme1 svolge molteplici funzioni molecolari e cellulari non ancora completamente chiarite. I nostri studi sul gene awd, omologo in Drosophila del gene Nme1, ci hanno consentito di caratterizzare alcune funzioni svolte dalla proteina Awd durante lo sviluppo. Una migliore conoscenza dei meccanismi molecolari della funzione di Awd/Nme1 sarà rilevante per l'identificazione di bersagli prognostici e terapeutici.

Modellamento in Drosophila della malattia SCAN1

L’atassia spinocerebellare associata a neuropatia assonale, tipo 1 (SCAN1) è un rara forma di atassia ereditaria. Gli individui affetti da tale patologia sviluppano nella tarda infanzia atassia cerebellare e neuropatia periferica. L’evoluzione della malattia porta all’insorgenza di atrofia cerebellare in età giovanile. Allo scopo di studiare la patogenesi della SCAN1, avvalendoci di un approccio combinato di tecniche molecolari e genetiche, abbiamo ottenuto un modello Drosophila di tale malattia. Gli studi sinora condotti hanno mostrato che questo modello ricapitola alcune caratteristiche fenotipiche associate alla malattia.

Immunità e sviluppo negli insetti.

Numerosi fattori biotici e abiotici sono in grado di indurre alterazioni della risposta immunitaria e dello sviluppo degli insetti. Nei nostri studi utilizziamo la Drosophila come sistema modello per identificare i meccanismi molecolari coinvolti in tali alterazioni. Questa ricerca è di rilevante interesse per l’identificazione di geni e molecole con potenziale attività insetticida. Allo scopo di comprendere le basi molecolari dell’attività immunomodulatoria svolta da insetticidi neurotossici ampliamente utilizzati in agricoltura, i nostri attuali studi sono diretti alla comprensione del ruolo svolto dal sistema nervoso nel modulare la risposta immunitaria negli insetti.

Membri del Laboratorio

Giuseppe Gargiulo Professore ordinario UNIBO web page

Valeria Cavaliere Professoressa associata UNIBO web page

Giulia Cattabriga Assegnista di ricerca UNIBO web page

Progetti di internato

Per informazioni riguardanti progetti di internato contattare il coordinatore.

Corso di Laurea in Scienze Biologiche

Corso di Laurea in Biologia Molecolare e Cellulare

Pubblicazioni significative

Serafini, G., Giordani, G., Grillini, L., Andrenacci, D., Gargiulo, G. & Cavaliere, V. The Impact of Drosophila Awd/NME1/2 Levels on Notch and Wg Signaling Pathways. Int J Mol Sci 21, 7257 doi:10.3390/ijms21197257 (2020).

Mezzofanti, E., Ignesti, M., Hsu, T., Gargiulo, G. & Cavaliere, V. Vps28 Is Involved in the Intracellular Trafficking of Awd, the Drosophila Homolog of NME1/2. Front Physiol 10, 983, doi:10.3389/fphys.2019.00983 (2019).

Romani, P., Duchi, S., Gargiulo, G. & Cavaliere, V. Evidence for a novel function of Awd in maintenance of genomic stability. Sci Rep 7, 16820, doi:10.1038/s41598-017-17217-0 (2017).

Ignesti, M. et al. Notch signaling during development requires the function of awd, the Drosophila homolog of human metastasis suppressor gene Nm23. BMC Biol 12, 12, doi:10.1186/1741-7007-12-12 (2014).

Di Prisco, G. et al. Neonicotinoid clothianidin adversely affects insect immunity and promotes replication of a viral pathogen in honey bees. Proc Natl Acad Sci U S A 110, 18466-18471, doi:10.1073/pnas.1314923110 (2013).

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