Descrizione del modulo "Proteomica differenziale di tessuti patologici e fluidi biologici per la comprensione della biologia dei sistemi (ME.P06.026.002)"

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  • Descrizione del modulo "Proteomica differenziale di tessuti patologici e fluidi biologici per la comprensione della biologia dei sistemi (ME.P06.026.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • I risultati avranno ricadute sulla salute in termini di prevenzione e cura. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Il modulo integra le linee presenti con quelle di chimica delle proteine e scienze separative. Il tema centrale è la caratterizzazione molecolare del muscolo scheletrico come potenziale fonte di biomarcatori diagnostici e prognostici per lo studio dei fenomeni degenerativi sia in condizioni fisiologiche (invecchiamento), parafisiologiche che patologiche. Tali competenze si integrano con studi di biochimica e biologia molecolare e prevedono la definizione molecolare del tessuto di riferimento utilizzando sia campioni umani che modelli cellulari che animali. Il gruppo è leader a livello nazionale ed internazionale per gli studi di espressione proteica con tecnologie separative differenziali e analisi d'immagine che costituiscono il cuore della proteomica con indirizzo clinico diagnostico. Tali competenze si integrano con gli studi PET in un progetto di più ampio respiro che prevede la correlazione tra dati di imaging in vivo con dati da analisi differenziale proteica in tumori., e studi di biologia dei sistemi ove la correlazione tra funzione, espressione proteica e genica sono prioritarie per la comprensione dei meccanismi cellulari. (literal)
Competenze
  • Il gruppo è leader nell'elettroforesi bidimensionale differenziale fluorescente che richiede la marcatura dei campioni con fluorofori diversi per il controllo e il campione in analisi, la separazione delle proteine in gels bidimensionali, l'analisi delle immagini e il riconoscimento delle stesse tramite spettrometria di massa. All'analisi d'immagine è accoppiata un'analisi multivariata per la definizione degli outliers e la clusterizzazione dei pazienti. Il gruppo ha notevole esperienza in tutte le metodologie separative, si avvale inoltre di expertise nell'identificazione sia di proteine che delle loro modificazioni post-traduzionali con spettrometria di massa. Le tecniche separative liquido–liquido sono potenziate così come le tecniche di gene espression profile sono state implementate. Il gruppo infatti è riconosciuto internazionalmente per aver partecipato attivamente allo sviluppo di nuove metodologie per la ricerca di mutazioni puntiformi e quantizzazione di RNA messaggeri, è ha utilizzato l'expertise per lo sviluppo di piattaforme specifiche di trascrittomica da integrare alle analisi proteomiche. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Identificazione di biomarcatori per diagnostica classica. Costruzione di macroarrays diagnostici. (literal)
Obiettivi
  • L'identificazione dei determinanti molecolari legati alla perdita di forza nell'invecchiamento, la definizione delle alterazioni in pazienti miopatici, l'identificazione dei marcatori fisiologici di adattamento all'ipossia, lo studio differenziale di tessuto tumorale umano e la possibile correlazione con i dati PET, uso del profiling serologico per il monitoraggio di trattamenti o condizioni, studio integrato di biologia dei sistemi dedicato al mitocondrio in condizione fisiologiche e patologiche, sono i principali obiettivi che ci siamo posti. Verranno sfruttate le competenze maturate nei campi delle scienze separative e della biochimica classica e della biologia molecolare applicata alla diagnostica. (literal)
Stato dell'arte
  • Sono stati catalogati una serie di marcatori significativi nel muscolo scheletrico che correlano la variazione di espressione proteica con la degenerazione tissutale e la compromissione della funzione. Nell'ambito del progetto Telethon è stato concluso lo studio di caratterizzazione del proteoma muscolare di un topo KO per il COLVI. Tale KO rappresenta il modello animale per la CMD di Ulrich e Benthelem. La ricerca sarà concentrata sullo studio delle modificazioni post tradizionali associate ai cambiamenti metabolici indotti dall'assenza di collagene nel muscolo scheletrico. Relativamente allo sviluppo di nuove metodologie diagnostiche sono state messe a punto delle tecniche basate su spettrometria di massa MALDI per 1) il profiling proteico e lipidico in fluidi biologici al fine di identificare pattern specifici relativi a condizioni fisiologiche, parafidiologiche e patologiche e per 2) per l'analisi della distribuzione di specie lipidiche e proteiche in un tessuto (MALDI Imaging). (literal)
Tecniche di indagine
  • Le tecniche separative elettroforetiche rappresentano la peculiarità del gruppo e la tecnica oggi d'avanguardia è rappresentata dalla elettroforesi bidimensionale differenziale fluorescente (2D DIGE) per la separazione proteica e tecniche di spettrometria di massa MALDI ed ESI per il riconoscimento. A questa tecnica d'indagine è accoppiata un'analisi d'immagine che prevede l'uso di software dedicato integrato con un modulo che consente la clusterizzazione dei pazienti e l'identificazione degli outliers. Il gruppo ha esperienza in tutte le metodologie separative sia in gel che in fase liquida si avvale inoltre di implementazione importante di expertise nell'identificazionedi proteine ce delle loro modificazioni post-traduzionali. Le piattaforme di trascrittomica già a disposizione congiunte con i dati proteomici saranno implementate con analisi bioinformatiche per la definizione dei l'identificazione dei fattori trascrizionali alla base del controllo metabolico del tessuto neoplastico di pazienti sottoposti a PET tali da aumentare la sua sensibilità e specificità diagnostica. (literal)
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