Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • CHEMISTRY; METALLURGY
    • BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
      • MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
Classificazione geografica
Bibliografia
- Abe, S-I and Ji Z-S (1994) Initiation and stimulation of spermatogenesis in vitro by mammalian follicle-stimulating hormone in the Japanese newt, Cynops pyrrhogaster. Int J Dev Biol 38: 201-208
- Adams RR.,Carmena M. and Earnshaw WC. (2001) Chromosomal passengers and the (aurora) ABCs of mitosis. Trends Cellular Biology 11: 49-54
- Adham I.M., Burkhardt E., Benahmed M. and Engel W. (1993) Cloning of a cDNA for a novel insulin-like peptide of the testicular Leydig cells. J. Biol. Chem. 268:26668-26672
- Angelini F and Botte V (1992) Spermatogenesis in reptiles , dynamic and regulatory aspects. In: Dallai R (ed), Sex origin and evolution, Modena, Mucchi, 211-230
- Aniello F., Branno M., De Rienzo G., Ferrara D., Palmiero C. Minucci S. (2002) First evidence of prothymosin alpha in a non-mammalian vertebrate and its involvement in the spermatogenesis of the frog Rana esculenta. Mech. Dev. 110:213-7
- Bagnara JT and Rastogi RK (1992) Reproduction in the Mexican leaf frog, Pachymedusa dacnicolor. In "Reproductive Biology of South American Vertebrates" (ed. WC Hamlett), Springer-Verlag, New York, Pp. 98-111
- Balvers M., Spiess A.N., Domagalski R., Hunt N., Kilic E., Mukhopadhyay A.K., Hanks E., Charlton H.M. and Ivell R. (1998) Relaxin-like factor expression as a marker of differentiation in the mouse testis and ovary. Endocrinology. 139:2960-2970
- Bathgate R., Moniac N., Bartlick B., Schumacher M., Fields M. and Ivell R. (1999) Expression and regulation of relaxin-like factor gene transcripts in the bovine ovary: differentiation-dependent expression in theca cell cultures. Biol. Reprod. 61:1090-1098
- Bathgate R.A., Samuel C.S., Burazin T.C., Layfield S., Claasz A.A., Reytomas I.G., Dawson N.F., Zhao C., Bond C., Summers R.J., Parry L.J., Wade J.D. and Tregear G.W. (2002) Human relaxin gene 3 (H3) and the equivalent mouse relaxin (M3) gene. Novel members of the relaxin peptide family. J. Biol. Chem. 277:1148-57
- Chieffi P., Colucci D’Amato G.L., Guarino F., Salvatore G., Angelini F.(2002) 17-b Estradiol Induces Spermatogonial proliferation Through Mitogen-Activated Protein Kinase (Extracellular Signal-Regulated Kinase 1) Activity In The Lizard (Podarcis s. sicula). Mol. Reprod. Dev. 61: 218-225
- Chieffi P. (2003)Changes in JNK1 activity in the frog (Rana esculenta) testis. Mol. Reprod. Dev. 66: 398-402
- De Rienzo G., Aniello F., Branno M. and Minucci S. (2001) Isolation and characterization of a novel member of the relaxin/insulin family from the testis of the frog Rana esculenta. Endocrinology 142:3231-3238
- d'Istria M, Palmiero C, Serino I, Izzo G and Minucci S (2003) Inihibition of the basal and oestradiol-stimulated mitotic activity of primary spermatogonia by melatonin in the testis of the frog, Rana esculenta, in vivo and in vitro. Reproduction 126: 83-90
- Di Fiore MM, Rastogi RK, Ceciliani F, Messi E, Botte V, Botte L, Pinelli C, D'Aniello B and D'Aniello A (2000) Mammalian and chicken I forms of gonadotropin-releasing hormone in the gonads of a protochordate, Ciona intestinalis. Proc Natl Acad Sci USA 97: 2343-2348
- Ferrara D, Palmiero C, Branno M, Pierantoni R and Minucci S (2004) Testicular activity of Mos in the frog, Rana esculenta: a new role in spermatogonial proliferation. Biol Reprod 11: (Epub ahead of print)
- Hudson P., Haley M., Cronk M., Crawford R., Haralambidis J., Tregear G., Shine J. and Niall H. (1983) Structure of a genomic clone encoding biologically active human relaxin. Nature. 301:628-631
- Hudson P., John M., Crawford R., Haralambidis J., Scanlon D., Gorman J., Tregear G., Shine J. and Niall H. (1984) Relaxin gene expression in human ovaries and the predicted structure of a human preprorelaxin by analysis of cDNA clones. EMBO J. 3:2333-2339
- Ivell R., Balvers M., Domagalski R., Ungefroren H., Hunt N. and Schulze W. (1997) Relaxin-like factor: a highly specific and constitutive new marker for Leydig cells in the human testis. Mol. Hum. Reprod. 3:459-66
- Kobayashi, T., Kajiura-Kobayashi H. and Nagahama, Y.(1998) A novel stage-specific antigen is expressed only in early stages of spermatogonia in Japanese eel, Anguilla japonica testis. Mol. Reprod. Dev. 51:355-361
- Maekawa K, Ji Z-S and Abe S-I (1995) Proliferation of newt spermatogonia by mammalian FSH via Sertoli cells in vitro. J Exp Zool 272: 363-373
- Meehan T, Schlatt S, O'Bryan MK, de Kretser DM andLoveland KL (2000) Regulation of germ cell and Sertoli cell development by activin, follistatin, and FSH. Dev Biol 220: 225-237
- Minucci S, Di Matteo L, Chieffi P, Pierantoni R and Fasano S (1997) 17 beta-estradiol effects on mast cell number and spermatogonial mitotic index in the testis of the frog, Rana esculenta. J Exp Zool 278: 93-100
- Minucci S, Di Matteo L, Pierantoni R, Varriale B, Rastogi RK and Chieffi G (1986) In vivo and in vitro stimulatory effects of agonadotropin-releasing hormone analog (HOE 766) on spermatogonial multiplication in the frog, Rana esculenta. Endocrinology 119: 731-736
- Miura, C., Miura, T., Kudo, N., Yamashita, M. and Yamauchi, K.(1999). cDNA cloning of a stage-specific gene expressed during HCG-induced spermatogenesis in the Japanese eel. Develop. Grow Differ. 41: 463-471
- Nef S. and Parada L.F. (1999) Cryptorchidism in mice mutant for Insl3. Nat. Genet. 22:295-299
- Pineiro, A., Cordero, O.J. and Nogueira, M. (2000) Fifteen years of prothymosin alpha: contradictory past and new horizons. Peptides 21: 1433-1466
- Poorafshar, M. and Hellman, L.(1999) Cloning and structural analysis of leydin, a novel human serine protease expressed by the Leydig cells of the testis. Eur. J. Biochem. 261:244-250
- Rastogi RK and Iela L (1992) Spermatogenesis in amphibia: dynamics and regulation. In "Sex Origin and Evolution" (ed. R Dallai). Mucchi, Modena. Pp.231-249
- Rastogi RK and Iela L (1994) Gonadotropin-releasing hormone: present concepts, future directions. Zool Sci 11: 363-373
- Rastogi RK, King JA, Di Fiore MM, D'Aniello B and Pinelli C (1997) Sex and reproductive status-related brain content of mammalian and chicken-II GnRHs in Rana esculenta. J Neuroendocrinol 9: 519-522
- Rastogi RK, Iela L, di meglio M, Di Fiore MM, D'Aniello B, Pinelli C & Fiorentino M (2003 in press) Hormonal regulation of reproductive cycles in amphibians. In "Amphibian Biology" (ed. H Heatwole), Vol. 6. Endocrinology. Surrey Beatty & Sons, Chipping Norton. Pp. 2045-2177.
- Roosen-Ringe E.C.(1977). The process of spermatogenesis in animals, London: Cambridge Univ Press; 1977, pp. 1-214
- Schoenfeld HA, Hall SJ and Boekelheide K (2000) Continuously proliferative stem germ cells partially repopulate the aged, atrophic rat testis after gonadotropin-releasing hormone agonist therap. Biol Reprod 64: 1273-1282
- Setchell B.P. Spermatogenesis. In: Setchell BP (ed.), The mammalian testis, Ithaca, NY;Cornell Univ Press; 1978 pp:181-232
- Sherwood O.D., Downing S.J., Guico-Lamm M.L., Hwang J.J., O’Day-Bowman M.B. and Fields P.A. (1993) The physiological effects of relaxin during pregnancy: studies in rats and pigs. Oxf. Rev. Reprod. Biol. 15:143-189
- Skinner M.N. (1991)Cell-cell interactions in the testis, Endocr. Rev. 12:45-77
- Srinivasan, S., Mohapatra, B. and Suri, A. (1998) Clonino of a novel human testis mRNA specifically expressed in testicular haploid germ cells, having inique palindromic sequences and encoding a leucine zipper dimerization motif. Biochem. Bioph. Res. Comm.1998, 243:561-565
- Stoikovich SS, Reinhart J and Catt KJ (1994) Gonadotropin-releasing hormone receptors: structure and signal transduction pathways. Endocr Rev 15: 462-499
- Zarreh-Hoshyari-Khah M.R., Einspanier A. and Ivell R. (1999) Differential splicing and expression of the relaxin-like factor gene in reproductive tissues of the marmoset monkey (Callithrix jacchus). Biol. Reprod. 60:445-453
- Zimmermann S., Schottler P., Engel W. and Adham IM. (1997) Mouse Leydig insulin-like (Ley I-L) gene: structure and expression during testis and ovary development. Mol. Reprod. Dev. 47:30-38
Parole Chiave
SPERMATOGENESI; CELLULE GERMINALI; TESTICOLO; ESPRESSIONE GENICA; DIFFERENZIAMENTO; VERTEBRATI; APOPTOSI

Meccanismi di regolazione della proliferazione delle cellule germinali maschili

Seconda Università degli Studi di Napoli
Abstract
Il presente progetto di ricerca ha lo scopo di investigare nei vertebrati, a livello comparativo, i meccanismi neuroendocrini e molecolari della proliferazione e del differenziamento cellulare durante la spermatogenesi.
- Si studierà l'espressione e la regolazione di alcuni geni coinvolti nell'attività testicolare, sia nell'adulto nelle diverse fasi del ciclo riproduttivo annuale sia durante l'embriogenesi (fRLX, Protimosina-alfa, Aurora A e B)allo scopo di chiarire il loro ruolo.
- Si verificherà l'azione locale della melatonina isolando e caratterizzandone i recettori testicolari.
- si cercherà di indagare sui meccanismi molecolari che sono coinvolti nella proliferazione e nella dinamica delle cellule spermatogoniali staminali e degli spermatociti.
- si chiarirà il coinvolgimento diretto e/o indiretto delle cellule di Leydig e di Sertoli nella regolazione della rimozione apoptotica delle cellule germinali.
Si utilizzeranno tecniche di Northern blot, RT-PCR, ibridazione in situ, innunoistochimica, TUNEL, microscopia ottica ed elettronica.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Michela D'ISTRIA Seconda Università degli Studi di NAPOLI
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo del programma di ricerca è quello di investigare nei vertebrati, a livello comparativo, i meccanismi neuroendocrini e molecolari della proliferazione e del differenziamento cellulare durante la spermatogenesi. In particolare:
- di ottenere maggiori informazioni riguardo la proliferazione e la dinamica delle cellule spermatogoniali staminali e degli spermatociti;
- studiare l'espressione di alcuni geni (Relaxina, Protimosina alpha, Aurora A e B) coinvolti nella spermatogenesi per chiarire il loro ruolo specifico;
- studiare il coinvolgimento diretto e/o indiretto delle cellule di Leydig e di Sertoli nella regolazione della rimozione apoptotica delle cellule germinali.

Tutte e tre le Unità di ricerca utilizzeranno per il raggiungimento degli obiettivi proposti modelli sperimentali comuni (lucertola, Podarcis sicula; rana, Rana esculenta; zebrafish, Danio rerio; torpedine, Torpedo marmorata) che presentano una particolare organizzazione strutturale del testicolo che facilita la comprensione di processi anche più complessi. In particolare, lo zebrafish Danio rerio è facilmente allevabile e si presta a studi di embriogenesi potendo ottenere popolazioni di embrioni sincrone. Inoltre il genoma di Danio rerio, completamente sequenziato permette l'isolamento di sequenze genomiche di cDNA di interesse.

Infine, viene sottolineato che le Unità di ricerca di questo programma hanno già collaborato ottenendo buoni risultati >>>

Risultati parziali attesi
Dopo il primo anno di attività dovranno essere raggiunti i seguenti obiettivi:
1. Definizioni delle condizioni di crescita degli embrioni di zebrafish Danio rerio.
2. Definizione di un protocollo di RT-PCR per la determinazione dell'andamento temporale dell'espressione dei diversi tipi di relaxine, del recettore LGR7 e delle due prothymosine α.
3. Definizione di un protocollo di RT-PCR per la determinazione dell'andamento temporale dell'espressione dell'fRLX e della Protimosina alfa in Rana durante il ciclo riproduttivo.
4. Clonaggio dell'intera sequenza codificante dei vari mRNA e relativa produzione di proteine in batteri.
5. Produzione di anticorpi contro le proteine espresse in vitro per zebrafish.
6. Definizione di un protocollo di ibridazione in situ per la determinazione dell'andamento spaziale dell'espressione dei diversi tipi di relaxine, del recettore LGR7 e delle due prothymosine α durante lo sviluppo embrionale di zebrafish ed in animali adulti.
7. Verificare l'azione della melatonina sull'attività testicolare in Rana.
8. stabilire l'influenza degli ormoni steroidei (androgeni, estrogeni e melatonina) sull'espressione di fRLX in Rana.
9. verificare l'espressione e localizzazione del gene Bak in torpedo e Podarcis.
10 valutare il pattern di espressione delle caderine tra le cellule di Sertoli e cellule germinali.
11. identificare i tipi cellulari che esprimono le chinasi Aurora >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La spermatogenesi è un processo differenziativo complesso che richiede la sintesi coordinata di diverse proteine stadio specifiche ed interazioni funzionali tra cellule germinali e una o più tipi di cellule somatiche (Setchell, 1978; Skinner, 1991). Tale differenziamento dipende dall'espressione successiva ed ordinata di molti geni specifici che promuovono la proliferazione degli spermatogoni, la meiosi degli spermatociti e la spermioistiogenesi. Queste tappe rappresentano processi altamente conservati nei vertebrati (Roosen-Ringe, 1977) con alcune differenze specie-specifiche (eg. il numero degli spermatogoni, il numero delle generazioni spermatogoniali che si differenzieranno in spermatozoi). Dal punto di vista morfologico tali tappe sono ben caratterizzate in quasi tutti i gruppi dei vfertebrati, ma molti interrogativi restano sui meccanismi che regolano l'intero processo. Sono, infatti, in gran parte sconosciuti i meccanismi di innesco, i geni coinvolti ed i fattori molecolari che consentono la progressione delle cellule germinali da una stadio all'altro. Poiché nel testicolo dei vertebrati non mammiferi, l'organizzazione degli stadi maturativi delle cellule germinali e degli elementi somatici è molto meno complessa di quella dei mammiferi (Roosen-Ringe, 1977) uno studio comparativo, che si avvale di modelli sperimentali più facilmente manipolabili, permette la comprensione di processi anche più complessi.
L'utilizzo di animali a riproduzione stagionale >>>