Research project

Cell-cell fusion in vertebrate and invertebrate short-term cultures: ultrastructural, cellular and molecular analyses and role of ECM molecules, growth factors and miRNAs (DSB.AD006.146)

Thematic area

Biomedical sciences

Project area

Biologia Molecolare/Cellulare (DSB.AD006)

Structure responsible for the research project

Istituto per la Ricerca e l'Innovazione Biomedica (IRIB)

Project manager

FRANCESCA ZITO
Phone number: 091/6809524
Email: zito@ibim.cnr.it

Abstract

La fusione cellulare è un meccanismo che si verifica in organismi multicellulari sia in condizioni fisiologiche che patologiche. La capacità di due cellule di fondersi e formare un sincizio è essenziale sia per la formazione di organi, per esempio muscoli e ossa, sia nella formazione di tumori. Questo processo implica migrazione, riconoscimento e adesione tra le cellule, seguita dalla fusione delle membrane citoplasmatiche e la riorganizzazione dei contenuti citoplasmatici. Alcune caratteristiche di questo processo sono comuni a vertebrati ed invertebrati, per cui sono state scelte come oggetto di studio una linea cellulare murina stabilizzata, i macrofagi RAW264.7, che in opportune condizioni generano osteoclasti coinvolti nel metabolismo delle ossa, e le cellule del mesenchima primario (PMC) di riccio di mare deputate alla formazione dello scheletro embrionale. Tra i fattori importanti coinvolti in tale processo vi sono le molecole della matrice extracellulare (ECM, necessarie per le corrette interazioni delle cellule al substrato), i fattori di crescita (GF) ed i microRNA (miRNA, piccole molecole non codificanti di RNA con un ruolo fondamentale nella regolazione genica).

Goals

L'obiettivo a lungo termine del progetto è quello di delineare uno scenario complessivo della fusione cellulare mediante linee cellulari stabilizzate (RAW 264.7 di topo) e primarie (cellule mesenchimali di riccio di mare, PMC). L'uso di linee stabilizzate fornisce un sistema sperimentale unico per indagini "in vitro" di processi cellulari, mentre le cellule primarie rispecchiano meglio il comportamento "in vivo". Gli obiettivi a breve-medio termine riguardano la definizione del ruolo di molecole ECM, GF e miRNA nel processo di fusione e l'individuazione dei fattori che regolano le diverse fasi nei due tipi cellulari, mediante due strategie. Un approccio consisterà nell'analisi delle modifiche ultrastrutturali di citoscheletro e organelli citoplasmatici, e nello studio dell'espressione delle molecole coinvolte nella fusione cellulare, in assenza/presenza di molecole ECM e/o GF. Il secondo approccio prevede l'esecuzione di esperimenti funzionali "gain/loss of function" (mediante anticorpi specifici, inibitori di proteasi, anti-miRNA, siRNA) e la determinazione dei loro effetti sulla fusione delle RAW e delle PMC, a livello ultrastrutturale, cellulare e molecolare.

Start date of activity

01/01/2015

Keywords

cell-cell fusion, ECM, miRNA,, correlative light-electron microscopy (CLEM),, super-resolution microscopy, echinoderm, mouse

Last update: 28/03/2024