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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
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
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Parole Chiave
TUBULINE, MICROTUBULI, PROTOZOOLOGIA, ADATTAMENTO MOLECOLARE, PROTOZOI CILIATI, CITOSCHELETRO, SYMBIOTIC BACTERIA

Genomica funzionale di proteine citoscheletriche: evoluzione molecolare, proprietà strutturali e adattamento molecolare nella superfamiglia delle tubuline.

Università degli Studi di Camerino
Abstract
Con il recente e veloce sviluppo della genomica e delle tecnologie informatiche, la superfamiglia delle tubuline ha acquisito negli ultimi anni una notevole importanza per l’evoluzione molecolare e la diversificazione proteica. Sono stati identificati nuovi membri della famiglia, denominati da delta- a kappa-tubulina, oltre ai più conosciuti alfa-, beta- e gamma-tubulina. L’alfa e beta tubulina sono i componenti degli eterodimeri che polimerizzano in microtubuli, la gamma tubulina è il componente principale del centro organizzatore dei microtubuli e la delta tubulina ha un ruolo importante nell’assemblaggio delle triplette di microtubuli; il ruolo degli altri membri non è ancora noto. Inoltre, è stato caratterizzato il progenitore procariotico, la proteina FtsZ, identificata nella maggioranza dei batteri e nei mitocondri di cellule eucariotiche, e BtubA e BtubB, due tubuline molto simili ad alfa e beta ed apparentemente esclusive dei batteri Verrucomicrobia. L’origine, l’evoluzione e la funzione delle tubuline batteriche non sono completamente chiariti, tuttavia, la forte similarità di sequenza e strutturale di BtubA e BtubB con l’alfa e beta tubulina suggerisce che esse siano state trasferite dagli eucarioti ai Verrucomicrobia mediante un meccanismo di trasferimento genico orizzontale. L’obiettivo di questo progetto è la caratterizzazione di nuove tubuline batteriche e nuovi isotipi di tubuline eucariotiche per chiarirne l’origine, l’evoluzione e gli adattamenti molecolari >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Cristina Miceli Università degli Studi di CAMERINO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il recente e veloce sviluppo della genomica e delle tecnologie informatiche sta esercitando un potente impatto sulla comprensione dell’evoluzione molecolare, della diversificazione proteica e delle relazioni tra struttura e funzione delle proteine. Dai genomi sequenziati emergono molte proteine nuove e nuovi membri di famiglie proteiche, la cui funzione però non è semplice da chiarire. Ciò è dovuto probabilmente ad una lenta e/o scarsa interazione tra genomica e biologia evolutiva, funzionale e strutturale. Un obiettivo generale di questo progetto di ricerca è sviluppare un processo di interazione tra queste fondamentali aree tematiche, sia a livello metodologico che concettuale, unendo competenze complementari in una serie di tecnologie che differiscono per metodiche ed organismi studiati. Parallelamente alla caratterizzazione di grandi genomi di vertebrati, sono arrivati a compimento diversi genomi di microorganismi eucarioti. Escludendo lieviti ed altri funghi per i quali ormai è nota l’ampia riduzione di molti geni, alcuni genomi di protozoi, sia parassiti che a vita libera, offrono ottimi scenari per lo studio dell’evoluzione delle molecole eucariotiche. In particolare in quest’ultimo anno sono arrivati a compimento i genomi dei ciliati Tetrahymena e Paramecium (adesso disponibili presso i siti www.tigr.org, http://paramecium.cgm.cnrs-gif.fr/ocs/), che sono in corso di annotazione e, per tutte le informazioni che stanno emergendo, la priorità di utilizzo va alla >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Questo progetto di ricerca è indirizzato allo studio dell'evoluzione delle tubuline, macromolecole coinvolte in funzioni biologiche fondamentali, cercando di chiarirne aspetti funzionali e strutturali ed alcuni meccanismi che ne guidano i fenomeni adattativi. Benchè le tubuline siano molecole le cui funzioni di base sono note dagli albori della biologia molecolare, le ultime conoscenze di sequenze genomiche e la possibilità mediante la genomica funzionale di studiare in vivo il ruolo di geni e dei loro prodotti, hanno aperto questioni nuove o irrisolte. Gli studi di genomica funzionale delle tubuline divergenti, come ad esempio quelle caratterizzate nei protozoi Reticulomixa filosa (Linder et al., 1998) e Giardia duodenalis (MacDonald et al., 2001), hanno dimostrato che queste raggiungono la propria struttura nativa spontaneamente, senza l’assistenza della ciaperonina CCT. Inoltre, la predizione della loro struttura tridimensionale ha dimostrato che le differenze nella struttura primaria possono essere responsabili di una alterata struttura terziaria (Roy and Lohia, 2004), rispetto al modello di struttura tridimensionale proposto da Nogales (1998) e ridefinito da Lowe et al. (2001). La possibilità di manipolare geneticamente microrganismi eucarioti dotati di tutti i sistemi microtubulari come i protozoi ciliati, che costituiscono ottimi modelli per gli studi di genomica funzionale, ha permesso di scoprire nuove funzioni per alcune delle tubuline ultimamente >>>