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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
      • MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES OR MICRO-ORGANISMS (immunoassay G01N33/53); COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
      • 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
Abbas AK, Lichtman AH, Pober JS (2000) - Cellular and molecular immunology. WB Saunders Company, Philadelphia
Arizza V., Cammarata M., Tomasino C. and Parrinello N., Phenoloxidase caracterization in vacuolar hemocytes from the solitary ascidian Styela plicata. J. Inv.Pathol. 1995 66:297-302.
Ballarin L, Cima F, Sabbadin A.1998 Phenoloxidase and cytotoxicity in the compound ascidian Botryllus schlosseri.Dev Comp Immunol. 1998 22:479-92.
Ballarin L, Franchini A, Ottaviani E, Sabbadin A .2001 Morula cells as the major immunomodulatory hemocytes in ascidians: evidences from the colonial species Botryllus schlosseri.Biol Bull. 201:59-64.
Ballarin L, Cima F, Sabbadin A. 1994 Phagocytosis in the colonial ascidian Botryllus schlosseri. Dev Comp Immunol.186:467-81
Beck G., Habicht GS. Purification and biochemical characterization of an invertebrate interleukin 1.Mol Immunol. 1991 28(6):577-84.
Beck G, O'Brien RF, Habicht GS, Stillman DL, Cooper EL, Raftos DA. (1993) Invertebrate cytokines. III: Invertebrate interleukin-1-like molecules stimulate phagocytosis by tunicate and echinoderm cells.Cell Immunol. Feb;146(2):284-99.
Berril, N. J. 1955. The origin of vertebrates. Oxford University Press, New York
Cameron CB, Garey JR, Swalla BJ (2000) Evolution of the chordate body plan: new insights from phylogenetic analyses of deuterostome phyla. Proc Natl Acad Sci U S A 97:4469-74.
Cammarata, M., Parrinello, N., Arizza, V., 1993 In vitro release of lectins from Phallusia mamillata hemocytes after their fractionation on a density gradient. Journ.Exp.Zool. 266:319-27
Cammarata M., Arizza V., Vazzana M., Parrinello N., Prophenoloxidase activating system in tunicate hemolymph It. J. Zool. 63:345-351, 1996.
Cooper E.L. and Raftos D.A. 1995. The significance of cultivating cells and hemopoietic tissue from tunicates. Adv Exp Med Biol. 371A:321-5
Cooper EL and Parrinello N. 2001. In: Ascidian Biology . Sawada H., Yokosawa H, Lambert CC (Eds) Springer-Verlag, 383-94
Dehal P, et al. (2002)The draft genome of Ciona intestinalis: insights into chordate and vertebrate origins. Science; 298: 2157-2167.
Dobzhansky 1973. Ethics and values in biological and cultural evolution. Zygon. 8:261-81.
Gissi C, Iannelli F, Pesole G. (in press) Complete mtDNA of Ciona intestinalis reveals extensive gene rearrangement and the presence of an atp8 and extra trnaM gene in ascidians J Mol Evol
Gissi C, Pesole G (2003) Transcript mapping and genome annotation of ascidian mtDNA using EST data. Genome Res. Sep;13(9):2203-12.
Kishimoto T, Taga T., Akira S. 1994 Cytokine signal transduction.Cell. 1994 76:253-62.
Kusakabe, T, Makabe, K. W. and Satoh N. 1992. Tunicate muscle actin genes: Structure and organization as a gene cluster. J. Mol. Biol. 227:955-960.
Marino M, Kimura Y, De Santis R, Lambris J D, Pinto MR. 2002. Complement in urochordates: cloning and characterzation of two C3-like genes in the ascidian Ciona intestinalis Immunogenetcs. 53:1055-1064.
Ottaviani E., Franchini A., Kletsas D., Franceschi C. 1996. Ital.J.Zool. 63:317-23
Parrinello N., Cammarata M., Arizza V., Vazzana M., Cooper E.L. (2003) How do the cell of the invertebrate immune system kill other cells? (in press)
Parrinello N. 1996. Cytotoxic activity of of tunicate hemocytes. In: Invertebrate Immunology (Rinkevich B, Muller WEG) Springer-Verlag, Berlin 190-216
Parrinello N., Cammarata M., Vazzana M., Arizza V., Vizzini A and Cooper E.L. (2001) Immunological activity of ascidian hemocytes. The Biology of Ascidians H. Sawada, H Yokosawa and C.C. Lambert (Eds.) 395-401 Springer-Verlag Tokyo.
Parrinello, N. and Rindone, D., (1981) Studies on the natural hemolytic system of the annelid worm Spirographis spallanzanii Viviani (Polychaeta). Dev. Comp. Immunology. 5:33-42.
Parrinello, N., Arizza, V., (1992) Cytotoxic activity of invertebrate hemocytes with preliminary findings on the tunicate Ciona intestinalis. Boll. Zool. 59:183-189.
Parrinello, N., Arizza, V., Cammarata, M., Parrinello, D. M., (1993). Cytotoxic activity of Ciona intestinalis (Tunicata) hemocytes: properties of the in vitro reaction against erythrocyte targets. Dev. Comp. Immunology. 17:19-27.
Parrinello, N., Cooper, E. L., (1994) Cytotoxicity in Tunicates. Exp. Zool. 267:616-623.
Parrinello, N., De Leo, G., Di Bella, M. A., (1990). Fine structural observations of the Granulocytes involved in the tunic inflammatory-like reaction of Ciona intestinalis (Tunicata). Journ. Invert. Pathology. 56:181-189.
Parrinello, N., Patricolo, E. and Canicattì, C., (1984) Inflammatory-Like reaction in the tunic of Ciona intestinalis (Tunicata). Encapsulation and tissue injury I. Biol. Bull. 167:229-237.
Parrinello, N., Patricolo, E. and Canicattì, C., (1984) Inflammatory-Like reaction in the tunic of Ciona intestinalis (Tunicata). Encapsulation and tissue injury II. Biol. Bull. 167:238-250.
Pinto MR, Chinnici CM, Kimura Y, Melillo D, Marino R, Spruce LA, De Santis R, Parrinello N, Lambris JD.(2003) CiC3-1a-mediated chemotaxis in the deuterostome invertebrate Ciona intestinalis (Urochordata). J Immunol. 171(10):5521-8
Nonaka M, Azumi K, Ji X, Namikawa-Yamada C, Sasaki M, Saiga H, Dodds AW, Sekine H, Homma MK, Matsushita M, Endo Y, Fujita T. (1999) Opsonic complement component C3 in the solitary ascidian, Halocynthia roretzi. J Immunol. 162:387-91.
Sabbadin A (1982) Formal genetics of ascidians. Amer. Zool., 22: 765-773
Saccone C., De Giorgi C., Gissi C., Pesole G., Reyes A. (1999) Evolutionary genomics in Metazoa: the mitochondrial DNA as a model system. Gene 238: 195-209
Satou Y, Satoh N, Satake M, Kawazoe Y, Kasuya A.(2003) Hemocytes of Ciona intestinalis express multiple genes involved in innate immune host defense.Biochem Biophys Res Commun. 7;302:207-18
Seo C-C, Kube M, Edvardsen RB, Jensen MF, Beck A, Spriet E, Gorsky G, Thompson EM, Lehrach H, Reinhardt R and Chourrout D. (2001) Miniature genome in the marine chordate Oikopleura dioica. Science 294: 2506
Shida K, Terajima D, Uchino R, Ikawa S, Ikeda M, Asano K, Watanabe T, Azumi K, Nonaka M, Satou Y, Satoh N, Satake M, Kawazoe Y, Kasuya A.(2003) Hemocytes of Ciona intestinalis express multiple genes involved in innate immune host defense.Biochem Biophys Res Commun. Mar 7;302(2):207-18
Song W. C., Sarrias M.R. and Lambris J.D. 2000 Complement and innate immunity. Immunopharmacology. 49:187-98.
Stach T, Turbeville JM (2002) Phylogeny of Tunicata inferred from molecular and morphological characters. Mol Phylogenet Evol 25:408-28.
Stylianou E, Saklatvala J (1998)Interleukin-1. Int J Biochem Cell Biol. 10:1075-9.
Swalla BJ (2001) – Phylogeny of the Urochordates: implications for Chordate evolution. In: “The biology of ascidians”, H Sawada, H Yokosawa & CC Lambert Eds., Springer, Tokyo, pp. 219-224.
Swalla BJ, Cameron CB, Corley LS, Garey JR (2000) Urochordates are monophyletic within the deuterostomes. Syst Biol 49:52-64.
Vizzini A., Arizza V., Cervello M., Chinnici C., Cammarata M., Gambino R., Patricolo E. and Parrinello N. 2001 Identification of type I collagen and cloning of type IX in the ascidian Ciona intestinalis. The Biology of Ascidians H. Sawada, H Yokosawa and C.C. Lambert (Eds.) 402-407 Springer-Verlag Tokyo
Winchell CJ, Sullivan J, Cameron CB, Swalla BJ, Mallatt J. (2002) Evaluating hypotheses of deuterostome phylogeny and chordate evolution with new LSU and SSU ribosomal DNA data. Mol Biol Evol 19: 762-76.
Yokobori S, Watanabe Y, Oshima T. (2003) Mitochondrial genome of Ciona savignyi (Urochordata, Ascidiacea, Enterogona): comparison of gene arrangement and tRNA genes with Halocynthia roretzi mitochondrial genome. J Mol Evol. 2003 57:574-87.
Parole Chiave
INFIAMMAZIONE; CITOCHINE; FILOGENESI MOLECOLARE; DNA MITOCONDRIALE; IMMUNITA'; ASCIDIE; EVOLUZIONE; CLONING

EVOLUZIONE DELL'IMMUNITA'INNATA. COMPONENTI DELLA REAZIONE INFIAMMATORIA DELLE ASCIDIE E FILOGENESI MOLECOLARE DEI CORDATI.

Università degli Studi di Palermo
Abstract
Ci sono diverse ragioni per analizzare i sistemi immunitari dei tunicati. Essi possono essere definiti come modelli di studio nella linea primitiva dei deuterostomi progenitori dei vertebrati, in grado di fornire informazioni sulla evoluzione dei cordati. Lo studio dei meccanismi dell'immunità consente di capire fondamentali meccanismi evolutivi analizzando cellule ed prodotti molecolari. In essi come nei vertebrati l'infiammazione è il primo livello di difesa che comprende risposte di tessuti ad agenti estranei introdotti localmente. La parete corporea di Ciona intestinalis manifesta una reazione infiammatoria all'inoculo di LPS. La cinetica della risposta, componenti cellulari ed aspetti istochimici sono già stati descritti. In Botryllus schlosseri è ben conosciuta la reazione di non fusione con proprietà di reazione infiammatoria e con caratteri genetici di allo-riconoscimento. Lo studio comparativo assume interesse se consideriamo che queste due specie hanno diversa organizzazione ecostumi di vita ed appartengono a cladi distinti.Analisi biochimiche ed immunochimiche insieme ad approcci molecolari sono utili nella ricerca di comuni molecole (cytokines) essenziali per caratterizzare le risposte innate di difesa. Si esamineranno cellule e molecole con diversi approcci tra cui immunochimica, immunistochimica, metodi di prurificazione di proteine, produzione di anticorpi specifici, saggi funzionali. Dati di sequenze di proteine e geniche consentiranno di preparare primers >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Nicolo' PARRINELLO Università degli Studi di PALERMO
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'evoluzione è il più importante tema della biologia, "Nothing in biology makes sense exept in the light of evolution" (Dobzhansky 1973). Le conoscenze attuali sulla struttura del genoma relativamente alla sua stabilità ed "evolutività" ne confermano ed amplificano il senso. Lo studio dell'evoluzione può essere condotto a diversi livelli, usando diverse metodologie. Se associamo sequenze geniche e patterns di espressione in un contesto morfo-funzionale possiamo valutare meccanismi sia di evoluzione di famiglie geniche sia di funzioni. Tra gli obiettivi rilevanti di studio includiamo i sistemi di difesa interna degli invertebrati che si intersecano con l'origine e l'affermazione della biodiversità genetica e dei meccanismi della filogenesi. Tra le reazioni di difesa, a tutti i livelli filogenetici, l'infiammazione si manifesta come il primo ed efficace meccanismo che comporta la risposta dei tessuti all'introduzione di materiale estraneo. Negli invertebrati, l'origine ed evoluzione dell'immunità sempre più appare il prodotto di cellule e marcatori deputati al riconoscimento del self che si arricchiscono di molecole e meccanismi per l'identificazione e distruzione del non self comprendenti eventi di interazione cellula-cellula, cellula-citochine, cellula-matrice a diversa complessità. In questo contesto si inquadrano gli obiettivi principali del programma di ricerca tenendo conto che per affrontare lo studio dei sistemi genici dell'evoluzione dobbiamo conoscere e comparare i >>>

Risultati parziali attesi
1.Proprietà e caratteristiche della risposta infiammatoria. Cellule e Citochine
2. Distribuzione di cellule e tessuti positivi per IL-1-like, TNF e loro recettori in Ciona e Botryllus durante l'infiammazione.Identificazione di altre citochine
3. Identificazione di cellule che esprimono tali molecole
4. Produzione di anticorpi specifici
5. Isolamento della/e frazioni attive e primo esame della loro attività biologica
6.Identificazione di sequenze sia aminoacidiche sia nucleotidiche per una preliminare analisi filogenetica e per la sintesi di peptidi sintetici verso cui produrre anticorpi, e/o utili per il disegno di primers
7. Dati filogenetici sui geni dell'immunità1. Completamento dello studio delle attività cellulari e delle funzioni delle citochine identificate. Dinamica dell'espressione nell'infiammazione.
2. Definizione di sequenze di cDNA e loro rilevanza nelle ricostruzioni filogenetiche associate con i risultati delle ricerche (anche in silico) di geni nucleari dell'immunità e correlata con le analisi del mtDNA.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Per la loro posizione filogenetica, tunicati della classe Ascidiacea, come le specie Ciona intestinalis e Botryllus schlosseri, da tempo sono considerati organismi modello in studi di biologia dello sviluppo e di evoluzione del sistema immunitario. Recentemente l'interesse per tali organismi è notevolmente aumentato, spostandosi verso la genomica comparata. Tra i geni analizzati, quelli del sistema immunitario di Ciona hanno rivelato omologie e paradossi. Come tutti gli invertebrati finora studiati (Parrinello 1981; Parrinello et al., 1984a,b; Parrinello et al., 1990; Parrinello, 1996), i tunicati mostrano immunità cellulo mediata (Parrinello and Arizza, 1992; Parrinello et al 1993; Parrinello and Cooper, 1994) e umorale (Cammarata et al., 1993; Parrinello et al. 1996). Per le ascidie non coloniali disponiamo di studi sulla reazione all'allotrapianto che coinvolge diverse componenti dell'infiammazione nella fase effettrice, mentre l'istoincompatibilità è mediata da cellule linfocito-simili (cfr. Cooper and Parrinello, 2001). La reazione infiammatoria indotta nella tunica da agenti particolati o solubili è stata descritta da Parrinello e coll. (1981-2003).
In questi animali sembrano convergere modelli di risposta immunitaria dei vertebrati e modelli tipici degli invertebrati come la profenolossidasi (Parrinello et al. 2003b), lectine (Cammarata et al. 1993) e peptidi antimicrobici (cfr. Cooper and Parrinello 2001). Memoria immunologica e specificità caratterizzano >>>