Profilo personale

Elisabetta Golini

Le informazioni pubblicate in questa pagina sono gestite in completa autonomia da ELISABETTA GOLINI il/la quale se ne assume ogni responsabilità

Ricercatore

Aree di interesse:

Biologia molecolare, genetica, neuroscienze

Altri nominativi:

Golini, Elisabetta


Contatti

Telefono: 06-90091251/205
Fax: 06-90091260
Recapito: CNR-IBBC sede di Monterotondo via E. Ramarini 32 00015 Monterotondo Scalo (RM)

Identificatori Internazionali


H-index

Google Scholar H-Index: 16

Esperienze lavorative

RICERCATORE
Datore di lavoro: CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche


Attività

Partecipazione a progetti scientifici, campagne di rilevamento, commesse o moduli/attività/sottoprogetti

The European Mouse Mutant Archive (EMMA)

Posizione lavorativa: RICERCATORE
Ruolo: Partecipante Progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 06/1996 - 12/2014
Organizzazioni coinvolte: AUSTRIA; CHECH REPUBLIC-UOULU/BCO; CNRS/CDTA; FINLAND-VETMEDUNI/BIAT; FRANCE-CNB/CSIC; FRANCE-MRC/MGU; GERMANY-EMBL/EBI; GREECE-IMG; PORTUGAL-HMGU/IEG; SPAIN-FLEMING; SWEDEN-FCG/IGC; UK-GIE/CERBM-ICS; UK-KAROLINSKA INSTITUTE;

Finalità del progetto: A seguito del definitivo sequenziamento del genoma del topo, avvenuto nel 2002, immediatamente dopo quello umano (2001), sono stati generati oggi circa 26.000 ceppi murini geneticamente definiti (fonte: International Mouse Strain Resource-IMSR, www.findmice.org), già disponibili per la ricerca, ed ogni anno ne vengono generati centinaia di nuovi nell'ambito di progetti finanziati dalla Comunità Europea, dai Governi Nazionali e da Organizzazioni Internazionali. Gli obiettivi principali della ricerca nel campo della genomica funzionale del topo sono: 1- sviluppare una serie di alleli mutanti per ciascuno dei geni del genoma murino; 2- determinare le conseguenze fenotipiche di ciascuna mutazione; 3- identificare modelli murini di tutte le malattie umane. In questo contesto è essenziale che le linee mutanti prodotte siano depositate a livello centrale in strutture organizzate in rete da cui poter essere rese disponibili ai ricercatori/istituzioni interessati. Il progetto European Mouse Mutant Archive (EMMA), finanziato dai Programmi Quadro (Framework Programmes) FP4-FP7 dell'Unione Europea, prevede l'importazione e l'archiviazione di ceppi di topo di interesse per la ricerca biomedica sotto forma di animali vivi e/o di gameti ed embrioni crio-preservati e la successiva distribuzione alla comunita' scientifica internazionale in condizioni genetiche e sanitarie certificate. Il Consiglio Nazionale delle Ricerche presso il Campus Internazionale "A. Buzzati-Traverso" a Monterotondo (Roma), è responsabile della gestione del "Core Structure Facility" di EMMA e del coordinamento amministrativo generale del progetto. La banca dati EMMA-RDB (www.emmanet.org) classifica e descrive le caratteristiche genetiche e fenotipiche dei ceppi mutanti di topo archiviati e distribuiti dalla rete europea di EMMA. L'attività di EMMA consente agli scienziati di depositare e/o richiedere i ceppi murini geneticamente modificati prodotti negli istituti di ricerca. Il finanziamento UE e lo sviluppo di due reti infrastrutturali complementari e collegate per la fenotipizzazione su larga scala e per l'archiviazione di modelli murini sono affrontate dal progetto "INFRAFRONTIER-I3, Project Transnational Access", attualmente in corso. La distribuzione globale delle linee di topi mutanti depositati in EMMA è favorita dalla partecipazione della rete EMMA nella 'Federation of International Mouse Resources' (FIMRe).

Risultati ottenuti: L'infrastruttura internazionale CNR-EMMA a Monterotondo (Roma), nata da un progetto del CNR coadiuvato da altri partners internazionali è stata realizzata a partire dal 1996, attraverso un processo di validazione da parte dei principali centri di ricerca e sviluppo tecnologico nel settore della produzione e archiviazione di modelli murini ai fini della ricerca biologica e medica (The Jackson Laboratory-USA, EMBL-Germany, MRC-UK). EMMA ad oggi è la più grande e organizzata infrastruttura archivio di modelli mutanti di topo per la ricerca in Italia e una delle più importanti in Europa, in grado di eseguire in autosufficienza l'elaborazione completa "in-house" e il controllo della qualità dei modelli ingegnerizzati di topo. La capacità della struttura è di 50.000-70.000 animali e di 100.000 fiale di embrioni congelati (5.000 ceppi in stock e 2.500.000 embrioni congelati) mantenuti in azoto liquido. Nel corso del 1998 sono stati completati con successo i procedimenti di validazione funzionale della struttura e le procedure operative per la quarantena, l'importazione, di animali vivi e dei loro prodotti (embrioni, gameti, cellule staminali) la crioconservazione, la riderivazione e controllo di qualità, ma anche la spedizione e il ricevimento dei ceppi mutanti di topo. Sono stati inoltre adottati protocolli validati di congelamento di spermatozoi e ovari. Lo stato sanitario delle colonie di animali è stato validato nel marzo 1999 e l'archivio ha aperto ufficialmente la sua attività per la comunità scientifica nell'aprile 1999. Nuovi impianti per la produzione di ceppi transgenici e la loro analisi fenotipica sono stati realizzati e resi disponibili nell'ultimo decennio, tra cui la costruzione in corso della Mouse Clinic. EMMA ha inoltre archiviato e distribuito le linee murine mutanti prodotte dal progetto EUCOMM (European Conditional Mouse Mutagenesis Program, 2006-2011) e caratterizzate dalle cliniche del topo nel progetto EUMODIC (The European Mouse Disease Clinic, 2007-2012). I progressi tecnologici e scientifici del polo infrastruttura italiano sono stati confermati dalla rete internazionale degli archivi (FIMRe, INFRAFRONTIER, IMPC). Pubblicazioni principali: -Wilkinson, P., J. Sengerova, R. Matteoni, C.K. Chen, G. Soulat, A. Ureta-Vidal, S. Fessele, M. Hagn, M. Massimi, K. Pickford, R.H. Butler, S. Marschall, A.M. Mallon, A. Pickard, M. Raspa, F. Scavizzi, M. Fray, V. Larrigaldie, J. Leyritz, E. Birney, G.P. Tocchini-Valentini, S. Brown, Y. Herault, L. Montoliu, M.H. de Angelis, and D. Smedley. EMMA--mouse mutant resources for the international scientific community. Nucleic Acids Res 38:D570-576; -Hagn, M., S. Marschall, and M. Hrabe de Angelis. 2007. EMMA--the European mouse mutant archive. Brief Funct Genomic Proteomic 6:186-192; -Morgan, H., T. Beck, A. Blake, H. Gates, N. Adams, G. Debouzy, S. Leblanc, C. Lengger, H. Maier, D. Melvin, H. Meziane, D. Richardson, S. Wells, J. White, J. Wood, M.H. de Angelis, S.D. Brown, J.M. Hancock, and A.M. Mallon. 2010. EuroPhenome: a repository for high-throughput mouse phenotyping data. Nucleic Acids Res 38:D577-585; -Mandillo, S., V. Tucci, S.M. Holter, H. Meziane, M.A. Banchaabouchi, M. Kallnik, H.V. Lad, P.M. Nolan, A.M. Ouagazzal, E.L. Coghill, K. Gale, E. Golini, S. Jacquot, W. Krezel, A. Parker, F. Riet, I. Schneider, D. Marazziti, J. Auwerx, S.D. Brown, P. Chambon, N. Rosenthal, G. Tocchini-Valentini, and W. Wurst. 2008. Reliability, robustness, and reproducibility in mouse behavioral phenotyping: a cross-laboratory study. Physiol Genomics 34:243-255; -D. Marazziti, S. Mandillo, C. Di Pietro, E. Golini, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini. 2007. GPR37 associates with the dopamine transporter to modulate dopamine uptake and behavioral responses to dopaminergic drugs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA: 104: 9846-9851; -Brown, S.D., P. Chambon, and M.H. de Angelis. 2005. EMPReSS: standardized phenotype screens for functional annotation of the mouse genome. Nat Genet 37:1155; -Marazziti, D., E. Golini, S. Mandillo, A. Magrelli, W. Witke, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini. 2004. Altered dopamine signaling and MPTP resistance in mice lacking the Parkinson's disease-associated GPR37/parkin-associated endothelin-like receptor. Proc Natl Acad Sci USA 101:10189-10194.
Attività svolta: Attività di ricerca specialistica nell'ambito delle attività dell'infrastruttura internazionale in rete European Mouse Mutant Archive (EMMA), coordinata dall'Istituto di Biologia Cellulare (IBC) del CNR con particolare riguardo a: identificazione di geni mutanti importanti dal punto di vista biomedico e produzione dei corrispondenti ceppi murini geneticamente modificati; importazione di ceppi mutanti ottenuti in altre Istituzioni scientifiche nazionali e internazionali; espansione e conservazione dei ceppi mutanti e distribuzione alla comunità scientifica internazionale; formazione e trasmissione delle conoscenze del settore al fine di creare un'ampia base di ricercatori e tecnici esperti.

Numero riferimento: 0000840
Atto di conferimento: Protocollo
Altre informazioni: Responsabile e Coordinatore EMMA-CNR: Prof. G. Tocchini-Valentini - Sviluppo internazionale Campus Monterotondo; Direttore EMMA: Prof. Martin Hrabe de Angelis, Director of the Institute of Experimental Genetics and of the German Mouse Clinic (GMC) at the Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Germany; L'importo totale del finanziamento si riferisce alla somma dei finanziamenti di cui ai contratti: FP4- BIO4-CT95-0057 (euro 1.120.000) - BIO4-CT96-0647 (euro 2.280.000) - BIO4-CT98-0469 (euro 513.000); FP5- QLRI-CT2001-01061 (euro 565.200) - QLRI-CT2001-00003 (euro 4.015.762); FP6- RII-CT2004-506455 (euro 5.965.949); FP7- INFRA-CT2008-227490 (euro 8.000.000)

Nominativo responsabile: Prof. Glauco Tocchini-Valentini CNR-IBC-EMMA Monterotondo (RM)
Importo totale finanziamento: 22459912
Tipologia / Finanziamento: Contratti UE FP4-7: Cost sharing contract European Mouse Mutant Archive EMMA- EMMA Resource Database- Thematic Network EMMA Network- Cost sharing contract EMMA Works- Integrated Infrastructure Initiative EMMA Inf- Integrating Activity EMMA Service
Data riferimento: 19/03/2007
Numero contratto: FP4: BIO4-CT95-0057, BIO4-CT96-0647, BIO4-CT98-0469; FP5: QLRI-CT2001-01061, QLRI-CT2001-0000; FP6: RII-CT2004-506455; FP7: INFRA-CT2008-227490

PHENOSCALE (Large scale, high-throughput automated systems for phenotyping mouse models of human disease)

Posizione lavorativa: RICERCATORE
Ruolo: Partecipante Progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 03/2009 - 02/2012
Organizzazioni coinvolte: FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA (IIT; GENOVA; HELMHOLTZ ZENTRUM MUENCHEN DEUTSCHES FORSCHUNGSZENTRUM FUER GESUNDHEIT UND UMWELT GMBH (DEUTSCHLAND); ITALIA); MEDICAL RESEARCH COUNCIL (MRC; TSE SYSTEMS GMBH (DEUTSCHLAND); UK);

Finalità del progetto: PHENOSCALE è parte dei progetti su larga scala finanziati dall'Unione Europea il cui obiettivo è lo studio del genoma murino per determinare la funzione di tutti i geni dei mammiferi. Nei precedenti 'framework programmes' (FP5, FP6) sono stati avviati diversi progetti di produzione su larga scala di ceppi murini recanti modificazioni in ogni singolo gene per studiarne la funzione. Parallelamente sono state sviluppate procedure per la fenotipizzazione primaria e secondaria/terziaria dei mutanti ottenuti. Finalità di PHENOSCALE è lo sviluppo di una piattaforma per la fenotipizzazione su larga scala di modelli murini mutanti attraverso l'uso di sistemi di automazione. Ciò richiede la collaborazione tra imprese del settore (TSE Systems, Bad Homburg, Germania) e centri di ricerca europei, tra i quali l'MRC (Harwell, United Kingdom), l'HMGU (Helmholtz Zentrum München, Germany) il CNR e l'IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) in Italia. I sistemi sviluppati e le relative procedure dovranno essere validati nei diversi centri su ceppi murini selezionati. La TSE Systems ha sviluppato il sistema 'Phenomaster' per lo studio automatizzato del comportamento degli animali da laboratorio, in particolare per il monitoraggio di parametri fisiologici e/o cognitivi. Il sistema 'Phenomaster' è costituito da gabbie in cui i topi risiedono per il tempo di registrazione dei parametri desiderati e da un software per la registrazione, acquisizione e analisi dei dati. Tre diversi moduli verranno usati nel progetto PHENOSCALE: 1) PSS 009 ME (metabolic), per il monitoraggio della performance metabolica in termini di consumo di O2, produzione di CO2, scambio respiratorio e dispendio energetico; 2) PSS 009 MO (motor skill) per la registrazione dell'attività motoria volontaria su ruote poste all'interno della gabbia e collegate ad un PC; 3) PSS 009 COWE (cognition and welfare) per analisi di tipo cognitivo, attraverso l'inserimento nella gabbia di pannelli operanti. Ciascun modulo verrà utilizzato in 2 o 3 dei centri partner che dovranno concordare le procedure sperimentali e confrontare i risultati ottenuti.

Risultati ottenuti: Le procedure sperimentali del sistema MO sono state stabilite e validate in collaborazione con l'MRC di Harwell (UK). Durante il progetto sia la strumentazione che il software sono stati oggetto di modifiche per renderli adattabili ai protocolli sperimentali. Come atteso, si è osservato che l'attività di corsa sulle ruote avviene di preferenza durante la fase notturna e per il confronto dei dati tra i due centri si è stabilito di misurare la distanza totale percorsa e la velocità media. Durante la prima settimana l'attività misurata durante la notte tende ad aumentare fino a divenire stabile nella seconda settimana, mentre il cambio dalla ruota standard alla complessa causa inizialmente una riduzione dell'attività di corsa che aumenta di nuovo nei giorni successivi. Da questo studio è emersa una differenza tra i ceppi inbred: il ceppo C57BL/6 sia J che NTac mostra in generale un'attività maggiore in confronto ai C3H/HeH e 129P2/OlaHsd. Il risultato ottenuto dai due centri utilizzando la stessa strumentazione e procedura su topi inbred mostra una buona correlazione nei diversi parametri misurati. Lo stesso avviene per i risultati ottenuti sui mutanti HD e SOD1: gli animali transgenici testati in età pre-sintomatica (10-12 settimane) mostrano chiari deficit nei parametri misurati rispetto ai controlli wildtype. Quindi il sistema MO si è rivelato molto sensibile per studiare la capacità motoria in modelli di malattie degenerative anche in età pre-sintomatica. Le procedure sperimentali del sistema COWE sono state stabilite e validate in collaborazione con l'MRC di Harwell (UK) e l'IIT di Genova, sui ceppi inbred C57BL/6J e C57BL/6NTac all'età di 8-12 settimane. Entrambi i ceppi sono in grado di imparare a discriminare gli intervalli di tempo di durata diversa che intercorrono tra la presentazione di uno stimolo luminoso e un pellet di cibo. L'acquisizione di tale capacità misurata in termini di frequenza di errori ha indicato che essa potrebbe essere modulata dai ritmi circadiani in quanto sembra che la frequenza di errori in entrambi i ceppi aumenti durante la fase diurna. Questi risultati indicano che l'uso di sistemi automatizzati per l'analisi in tempo reale del comportamento del topo nella gabbia di residenza è vantaggioso. Questo approccio infatti consente di ridurre la durata degli esperimenti e di ottenere una maggiore quantità di dati, anche a vantaggio del benessere animale. Infatti oltre alla minore manipolazione degli animali questo sistema consente di studiarli seguendone il ritmo circadiano fisiologico. Pubblicazioni: -S. Maggi, L. Garbugino, I. Heise, T. Nieus, F. Balc , S. Wells, G.P. Tocchini-Valentini, S. Mandillo, P.M. Nolan and Valter Tucci. A Cross-Laboratory Investigation of Timing Endophenotypes in Mouse Behavior. Timing & Time Perception (2013).

Attività svolta: All'IBC di Monterotondo sono stati validati e confrontati con altri centri partner i sistemi MO (motor skill) e COWE (cognition and welfare) forniti dalla TSE Systems su ceppi murini inbred allo scopo di ottenere dati di riferimento per approfondire poi lo studio su ceppi mutanti. Per quanto riguarda il sistema MO sono stati testati i ceppi inbred C57BL/6J, C57BL/6NTac, C3H/HeH e 129P2/OlaHsd, e ceppi transgenici modello di malattie del sistema motorio quali Huntington's disease (HD) e Sclerosi Laterale Amiotrofica (ceppo SOD1). L'attività motoria volontaria è stata misurata per un totale di 3 settimane con due tipi di ruote: standard (con pioli regolari) per due settimane e complessa (con alcuni pioli mancanti) per la terza. Inoltre è stato studiato il ceppo FTO (Fat mass and Obesity associated) allo scopo di valutare negli animali mutanti gli effetti dell'attività motoria sul peso corporeo, utilizzando in questo caso solo la ruota standard e monitorando quotidianamente sia il peso che l'apporto calorico introdotto attraverso il cibo. Sono stati testati animali maschi e femmine per evidenziare eventuali differenze di genere nei parametri dell'attività motoria e del dispendio energetico. Per quanto riguarda il sistema COWE sono state validate le procedure sui ceppi inbred C57BL/6J e C57BL/6NTac. In questo sistema, gli animali posti per diversi giorni in gabbie dotate di pannelli operanti attivati dallo stesso animale tramite il 'nose poke', devono imparare ad associare la presenza di stimoli luminosi di durata e intervallo variabili ad una ricompensa costituita da cibo.

Numero riferimento: 223263
Atto di conferimento: Contratto
Altre informazioni: Atto di conferimento: FP7 agreement n. 223263, beneficiario CNR rappresentato da Prof. Glauco Tocchini-Valentini coordinatore dell'attività internazionale EMMA-Monterotondo. Importo totale finanziamento da http://cordis.europa.eu

Nominativo responsabile: Prof. Glauco Tocchini-Valentini, CNR-IBC-EMMA, Monterotondo (RM)
Importo totale finanziamento: 2999461
Importo finanziamento per Unità Operativa: 499500
Tipologia / Finanziamento: Progetto del Framework Programme 7 (FP7-HEALTH) finanziato dall'Unione Europea
Data riferimento: 10/03/2009
Numero contratto: HEALTH-F4-2009-223263

EUMODIC (The European MOuse DIsease Clinic): a distributed phenotyping resource for studying human disease

Posizione lavorativa: RICERCATORE
Ruolo: Partecipante Progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 02/2007 - 01/2012
Organizzazioni coinvolte: ANI.RHONE-ALPES; ANI.RHONE-ALPES; AUTONOMOUS UNIVERSITY OF BARCELONA. ISRAEL: TEL AVIV UNIVERSITY. GREECE: RESEARCH CENTRE ALEXANDER FLEMING; CAMBRIDGE; CENTER FOR INTEGRATIVE GENOMICS. SPAIN: SPANISH NATIONAL CANCER RESEARCH CENTRE; CNR INSTITUTE OF CELL BIOLOGY; GENOPOLE ALSACE-LORRAINE; HARWELL; HELMHOLTZ-CENTRE FOR INFECTION RESEARCH. ITALY: EMBL MOUSE BIOLOGY PROGRAM; INSTITUT CLINIQUE DE LA SOURIS; INSTITUT DE TRANSGéNOSE ORLéANS-VILLEJUIF. GERMANY: HELMHOLTZ ZENTRUM MUNICH; MONTEROTONDO; MONTEROTONDO. SWITZERLAND: UNIVERSITY OF LAUSANNE; STRASBOURG; THE WELLCOME TRUST SANGER INSTITUTE; UK: MRC MAMMALIAN GENETICS UNIT; UNIVERSITY OF CAMBRIDGE. FRANCE: GIE-CERBM: IGBMC; UNIVERSITY OF MANCHESTER; VARI.;

Finalità del progetto: Il progetto EUMODIC ha l'obiettivo di effettuare la caratterizzazione fenotipica primaria di 500 linee di topi geneticamente modificati, specificamente mutanti condizionali, rese disponibili da un altro progetto dell'Unione Europea (EUCOMM, EUropean COnditional Mouse Mutagenesis). Inoltre, alcune linee mutanti selezionate tra le più interessanti nell'analisi primaria verranno sottoposte ad una analisi fenotipica specifica e più approfondita (secondaria). 18 centri di ricerca europei esperti nel campo della ricerca sulla genomica funzionale del topo costituiscono l'"EUMODIC consortium", avendo già collaborato al progetto EUMORPHIA. Alcune delle procedure sperimentali sviluppate nel progetto EUMORPHIA (EMPReSS) sono state selezionate (EMPReSSslim) allo scopo di renderle utilizzabili per la caratterizzazione fenotipica primaria del topo su larga scala, che verrà effettuata in 4 centri ("Mouse Clinics"): HMGU, Germania, ICS, Francia; MRC Harwell e Sanger Institute, Regno Unito. Verranno inoltre sviluppate e integrate risorse bioinformatiche per il deposito dei risultati ottenuti collegandoli ad altre banche dati esistenti. Le linee selezionate dai centri partner per la fenotipizzazione secondaria verranno distribuite dalle Mouse Clinics come spermatozoi o embrioni congelati e archiviate in EMMA (European Mouse Mutant Archive).
Risultati ottenuti: PRIMA FASE- validazione della strumentazione e procedure per effettuare i seguenti test comportamentali di analisi fenotipica secondaria: 'rotarod' (test di coordinazione e apprendimento motorio), 'fear conditioning' (test di memoria emozionale), 'light/dark' (test per comportamenti di tipo ansioso), 'Morris water maze' (test di memoria spaziale). Questi test sono stati validati sui ceppi 'inbred' C57BL/6J and C57BL/6NTac, e hanno rivelato che tra i due ceppi esistono differenze significative, confermate dall'analisi effettuata in diversi centri di ricerca, a livello fisiologico, biochimico e comportamentale. Alcuni di questi test (light/dark, fear conditioning) sono stati anche utilizzati per completare la caratterizzazione fenotipica del ceppo murino knock-out (KO) GPR37, generato all'IBC-CNR. I topi GPR37-KO presentano alcune alterazioni della funzione motoria e della risposta a sostanze psico-stimolanti. Allo scopo di analizzare un eventuale ruolo del recettore nel comportamento emozionale e cognitivo, sono state messe a punto procedure da utilizzare come test di fenotipizzazione secondaria: test di funzionalità olfattiva e intestinale, test per valutare ansia e depressione (elevated plus-maze, forced swim), utili per lo studio dell'insorgenza di sintomi precoci del morbo di Parkinson e di altre malattie neurodegenerative. Pubblicazioni relative alla prima fase: -A comparative phenotypic and genomic analysis of C57BL/6J and C57BL/6N mouse strains (autori vari: per il CNR-IBC S. Mandillo, E. Golini, G.P. Tocchini-Valentini) in Genome Biology 2013, Jul 31;14(7):R82; -S. Mandillo, E. Golini, D. Marazziti, C. Di Pietro, R. Matteoni and G. P. Tocchini-Valentini. Mice lacking the Parkinson s related GPR37/PAEL receptor show non-motor behavioral phenotypes: age and gender effect in Genes, Brain and Behavior (2013) 12: 465 477. SECONDA FASE- applicazione di test comportamentali (descrizione in attività svolta) per lo studio del fenotipo di linee EUCOMM selezionate in base all'espressione prevalente dei geni nel sistema nervoso centrale: Zranb2 (zinc finger, RAN-binding domain-containing protein 2), Fto (fat mass and obesity associated), Zzz3 (zinc finger, ZZ domain containing 3). Questi esperimenti sono stati effettuati in collaborazione con l'EMBL di Monterotondo. Sono stati utilizzati topi mutanti e 'wildtype' (WT), maschi e femmine di 8-12 settimane di età. I risultati ottenuti sono stati depositati nella banca dati Europhenome (www.europhenome.org) in cui sono presenti sia i dati di fenotipizzazione primaria generati dalle 'Mouse Clinics' sia quelli derivati dai centri di fenotipizzazione secondaria. E' possibile quindi consultare la banca dati per cercare linee mutanti di interesse, utilizzando come parola chiave sia il gene che il fenotipo. Pubblicazioni relative alla seconda fase: -Morgan H, Beck T, Blake A, Gates H, Adams N, Debouzy G, Leblanc S, Lengger C, Maier H, Melvin D, Meziane H, Richardson D, Wells S, White J, Wood J; EUMODIC Consortium, de Angelis MH, Brown SD, Hancock JM, Mallon AM. EuroPhenome: a repository for high-throughput mouse phenotyping data. Nucleic Acids Res. 2010 Jan;38(Database issue):D577-85; -Gates H, Mallon AM, Brown SD; EUMODIC Consortium. High-throughput mouse phenotyping. Methods 2011 Apr;53(4):394-404.
Attività svolta: Partecipazione al gruppo di lavoro WP2.5 (Comportamento, Sistema nervoso e Cognitivo) assegnato al CNR-IBC di Monterotondo, centro partner per la fenotipizzazione secondaria in collaborazione con l'EMBL. La prima fase del lavoro è consistita nello stabilire i test comportamentali da utilizzare e validare sui ceppi murini 'inbred' C57BL/6J e C57BL/6NTac, quest'ultimo essendo il ceppo di riferimento (background) per la produzione delle linee murine mutanti, e su altri ceppi a propria scelta. In particolare è stata completata la caratterizzazione comportamentale del ceppo mutante knock-out GPR37 recante la delezione di un gene codificante per un recettore di membrana coinvolto nella fisiopatologia del morbo di Parkinson e nella modulazione della funzionalità del sistema dopaminergico attraverso la sua interazione con il DAT (Dopamine Transporter) (Marazziti et al. PNAS 2004, 2007). Nella seconda fase sono state selezionate alcune linee mutanti di geni specificamente espressi nel sistema nervoso centrale, Zranb2, Fto e Zzz3, prodotte dal progetto EUCOMM e acquisite dall'istituto WTSI (Wellcome Trust Sanger Institute). Importate come embrioni congelati attraverso l'archivio EMMA sono state quindi rivitalizzate e da ciascuna linea è stata generata una colonia di topi per ottenere un numero di individui maschi e femmine da sottoporre ai seguenti test: 'Elevated Plus Maze' e 'Light/Dark'per studiare comportamenti di tipo ansioso; 'Fear Conditioning' per comportamenti di tipo cognitivo ed emotivo; 'Open field', 'Intellicage' e 'Wheel Running' quali test di attività motoria e dispendio energetico; 'Morris Water Maze' e Y-Maze quali test cognitivi di riconoscimento spaziale. Partecipazione ai seguenti meetings: -EUMODIC Annual Meeting Barcelona 2nd 3rd March 2011 presentazione del poster "Secondary Phenotyping: behavioural characterization of the Zranb2 mouse line" e presentazione orale "Behavioral characterization of EUMODIC mutant lines"(autori: Mandillo S., Migliozzi R., Golini E., Farley D., Zanin G., Rosenthal N.A., Tocchini-Valentini G.P., Al Banchaabuchi M.); -EUMODIC Final Meeting Geneva 21st-22nd November 2011 presentazione dei poster: a)"Secondary behavioural phenotyping of Zranb2, Fto, Zzz3 mouse lines at CNR and EMBL" (autori: Golini E., Mandillo S., Migliozzi R., Farley D., Pleiser S., Garbugino L., Rosenthal N.A., Tocchini-Valentini G.P., Al Banchaabuchi M.) b)"Non-motor behavioural phenotypes depend on age and gender in mice lacking the Parkinson's disease related GPR37/Pael receptor" (autori: Mandillo S., Golini E., Marazziti D., Di Pietro C., Matteoni R., Tocchini-Valentini G.P.)

Numero riferimento: 037188
Atto di conferimento: Contratto
Altre informazioni: Atto di conferimento: Form A, Accession to the contract. Beneficiario: CNR rappresentato da Prof. Glauco Tocchini-Valentini, coordinatore.

Importo totale del finanziamento da http://cordis.europa.eu
Nominativo responsabile: Prof. Glauco Tocchini-Valentini CNR-IBC-EMMA
Importo totale finanziamento: 11999832
Importo finanziamento per Unità Operativa: 220000
Tipologia / Finanziamento: Progetto della Commissione Europea Framework Programme 6 (FP6-LIFESCIHEALTH)
Data riferimento: 29/01/2007
Numero contratto: LSHG-CT-2006-037188

Implementazione e gestione della banca dati EUROPEAN MOUSE MUTANT ARCHIVE RESOURCE DATABASE

Posizione lavorativa: RICERCATORE
Ruolo: Responsabile di progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 05/2005 - 02/2009
Organizzazioni coinvolte: BAR HARBOUR; EUROPEAN BIOINFORMATICS INSTITUTE (EBI-EMBL); HINXTON; MAINE; UK THE JACKSON LABORATORY; USA;

Finalità del progetto: Il sequenziamento dei genomi umano (2001) e murino (2002) è alla base della moderna ricerca biomedica. La comparazione filogenetica delle due specie ha infatti dimostrato che l'80% dei geni umani e il 75% dei geni murini derivano da un antenato comune e questa relazione implica che tali geni ortologhi hanno mantenuto la stessa funzione in entrambe le specie. Per questo motivo, per la taglia ridotta e per la facilità di allevamento, il topo (Mus musculus) costituisce l'animale modello per lo studio delle malattie umane (in particolare quelle ereditarie) e dello sviluppo dei mammiferi. Modificando i geni del topo si possono ricreare le condizioni che simulano le malattie dell'uomo. Infatti, oltre alla stretta similitudine dei due genomi, le due specie condividono anche una parentela fisiologica e biochimica. Migliaia dei fenotipi (l'insieme delle caratteristiche osservabili di un organismo) già descritti derivano dall'analisi di topi mutanti nei quali la modificazione di un determinato gene fornisce informazioni sulla sua funzione nell'organismo. Il numero dei ceppi mutanti di topo generati è cresciuto molto rapidamente nell'ultimo decennio e si profila come esponenziale nel prossimo futuro, se si considerano anche gli enormi progressi per le tecniche di produzione e analisi di questi animali. Il progetto EMMA (European Mouse Mutant Archive) ha organizzato un'infrastruttura centralizzata associata ad un network di centri europei (nodi) che prevede l'importazione di ceppi di topo importanti per la ricerca biomedica prodotti dagli scienziati in tutto il mondo, l'archiviazione sotto forma di gameti ed embrioni congelati in azoto liquido e la successiva distribuzione alla comunità scientifica internazionale in condizioni genetiche e sanitarie certificate. La banca dati EMMA-RDB (European Mouse Mutant Archive Resource DataBase www.emmanet.org) classifica e descrive le proprietà genetiche e fenotipiche di tutti i ceppi mutanti di topo archiviati e distribuiti dalla rete europea di EMMA e contiene i dati tecnico-logistici relativi alla selezione dei ceppi e alla loro importazione, derivazione ed allevamento in condizioni "Specific-Pathogen-Free", criopreservazione, controllo di qualità genetica e sanitaria e distribuzione alla comunità scientifica nazionale ed internazionale. La caratterizzazione in vivo degli animali geneticamente modificati e la comparazione con i ceppi parentali di riferimento e con animali di controllo 'wildtype' (WT) costituisce uno strumento potente per lo studio della funzione di un gene di interesse; questo tipo di indagine scientifica è di particolare rilevanza per lo studio dei meccanismi fisiologici e biochimici alla base delle malattie umane.
Risultati ottenuti: Si è dimostrato che nel topo la proteina GPR37 è associata con la frazione pre-sinaptica delle membrane del sistema nigrostriatale dove è localizzato anche il trasportatore della dopamina ('Dopamine Transporter', DAT). Le due proteine co-immunoprecipitano in estratti della linea cellulare umana HEK293. A livello biochimico si è osservato nei topi KO un incremento della densità di molecole di trasportatore DAT presenti sulla membrana dei terminali sinaptici e un aumento della ricaptazione di dopamina. Questi risultati sono stati integrati da esperimenti di farmacologia comportamentale effettuati trattando gli animali con droghe psico-stimolanti (cocaina) o con antagonisti selettivi dei recettori della dopamina D1 e D2 (SCH23390 e aloperidolo); questi ultimi inducono una inibizione dell'attività motoria o catalessi: si è evidenziata negli animali KO una riduzione della risposta, sia alla stimolazione della locomozione indotta in acuto dalla cocaina, sia al trattamento con dosi crescenti dei due antagonisti (cioè un tempo di catalessi inferiore) rispetto agli animali WT. Pubblicazioni principali: -D. Marazziti, S. Mandillo, C. Di Pietro, E. Golini, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini (2007). GPR37 associates with the dopamine transporter to modulate dopamine uptake and behavioral responses to dopaminergic drugs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA: 104, no. 23, 9846-9851. -D. Marazziti, C. Di Pietro, E. Golini, S. Mandillo, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini (2009). Induction of macroautophagy by overexpression of the Parkinson's disease-associated GPR37 receptor. FASEB J. 23 (6): 1978-87. -D. Marazziti, C. Di Pietro, E. Golini, S. Mandillo, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini (2009). Macroautophagy of the GPR37 orphan receptor and Parkinson disease-associated neurodegeneration. Autophagy 5 (5):1-2. -D. Marazziti, C. Di Pietro, S. Mandillo, E. Golini, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini (2011). Absence of the GPR37/PAEL receptor impairs striatal Akt and ERK2 phosphorylation, FosB expression, and conditioned place preference to amphetamine and cocaine. FASEB J. 25(6): 2071-81. -S. Mandillo, E. Golini, D. Marazziti, C. Di Pietro, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini (2013). Mice lacking the Parkinson's related GPR37/PAEL receptor show non-motor behavioral phenotypes: age and gender effect. Genes Brain Behav. 12(4):465-77. Ceppo Gpr37l1: il gene Gpr37l1 è espresso nelle cellule gliali di Bergmann del cervelletto. Sono stati intrapresi studi di istologia ed immuno-istochimica per osservare la morfologia generale del cervelletto in animali WT e KO a stadi di sviluppo diversi. Inoltre si è studiato un gruppo di animali WT e KO all'età di 3, 6 e 12 mesi sottoponendoli a batterie di test di tipo motorio (open field, rotarod, test del palo verticale) e cognitivo, tra cui test di memoria spaziale (Morris water maze) ed emozionale (fear conditioning). I risultati ottenuti indicano che i topi KO non mostrano particolari anomalie nel comportamento sensorimotorio e nella memoria spaziale, ma piuttosto presentano un fenotipo di migliore apprendimento motorio misurato in test di coordinazione ed equilibrio (rotarod, pole-test). Questi risultati sono stati pubblicati in: -Marazziti D, Di Pietro C, Golini E, Mandillo S, La Sala G, Matteoni R, Tocchini-Valentini GP (2013). Precocious cerebellum development and improved motor functions in mice lacking the astrocyte cilium-, patched 1-associated Gpr37l1 receptor. Proc Natl Acad Sci U S A Oct 8;110(41):16486-91.
Attività svolta: Caratterizzazione bio-molecolare e analisi comportamentale di ceppi murini mutanti 'knock-out' (KO) generati presso l'IBC di Monterotondo recanti la delezione di geni espressi nel sistema nervoso centrale dei mammiferi: GPR37 (G protein-coupled receptor 37), noto anche come 'Parkin-associated endothelin-like receptor' (PAEL-R) e GPR37L1 (Gpr37 like-protein 1). Per ciascuna linea murina, sono stati incrociat animali eterozigoti per l'allele mutato (genotipo +/- ) per ottenere presso lo stabulario del CNR-EMMA una colonia di animali sia maschi che femmine, WT (+/+) e KO (-/-) da destinare ad esperimenti di biologia molecolare, di biochimica, immunoistochimica e a studi di neurobiologia del comportamento. L'attività di organizzazione delle colonie di animali ha riguardato: -Espansione e mantenimento delle colonie di topi mutanti per ciò che riguarda gli incroci necessari ad ottenere il numero adeguato di animali sperimentali; -Verifica dello stato di salute degli animali, in coordinamento con il laboratorio di analisi sanitarie di EMMA; -Coordinamento dell'attività del personale tecnico dello stabulario; -Genotipizzazione della progenie mediante l'uso della PCR e inserimento dei dati in files idonei al recupero delle informazioni per ciascun animale della colonia. Analisi fenotipica dei topi Gpr37 e Gpr37l1 KO: -Analisi dell'espressione genica nel cervello murino; -Studi di associazione in vitro e in vivo delle proteine recettoriali con altre proteine della trasduzione del segnale con particolare riferimento ai trasportatori dei neurotrasmettitori; -Analisi del comportamento animale con particolare riferimento ad aspetti motori e non motori di malattie neurodegenerative; -Esperimenti di farmacologia comportamentale. Partecipazione a congressi di rilevanza internazionale: -Federation of European Neuroscience Societies (FENS) Forum. Vienna, 8-12 luglio 2006. "GPR37/PAEL-R interacts with the dopamine transporter and alters dopaminergic signaling in the nigro-striatal pathway" (autori: Golini E., Mandillo S., Marazziti D., Di Pietro C., Matteoni R., Tocchini-Valentini G.P.); -Federation of European Neuroscience Societies (FENS) Forum. Ginevra, 12-16 luglio 2008."GPR37/PAEL receptor knockout mice show non-motor behavioral impairments: effect of age and gender" (autori: Golini E., Mandillo S., Di Pietro C., Marazziti D., Matteoni R., Tocchini-Valentini G.P.); -13th biennial meeting of the European Behavioural Pharmacology Society. Roma, 4-7 settembre 2009. "Mice lacking the Parkinson's disease associated GPR37/PAEL receptor show altered behavioral responses to amphetamine and cocaine" (autori: Mandillo S., Golini E., Di Pietro C., Marazziti D., Matteoni R., Tocchini-Valentini G.P.)

Dettagli: Lettera di assunzione dell'Istituto di Biologia Cellulare del CNR
Numero riferimento: 38380
Atto di conferimento: Protocollo
Altre informazioni: L'importo del finanziamento si riferisce al costo annuo di un ricercatore III livello del CNR, calcolato per l'anno 2005. Il contratto, avente validità fino al 01/05/2006, è stato successivamente prorogato: -dal 02/05/2006 al 01/05/2007 a seguito dell'autorizzazione del Presidente del CNR (protocollo 0033407 del 23/04/2007); -dal 02/05/2007 al 01/05/2008 a seguito dell'autorizzazione del Direttore del Dipartimento di Medicina (protocollo 0023575 del 19/03/2007) -dal 02/05/2008 al 15/02/2009 a seguito della procedura di stabilizzazione di cui alla Legge 27/12/2006, n.296 (protocollo 0049502 del 26/06/2008). Al termine di ogni anno ho presentato una relazione sull'attività svolta. A partire dal 16/02/2009 la mia attività scientifica è proseguita con contratto da ricercatore a tempo indeterminato.
Importo totale finanziamento: 43011.26
Tipologia / Finanziamento: Contratto a tempo determinato, profilo ricercatore, per chiamata nominativa ai sensi dell'art.15, a fronte delle entrate di cui ai fondi stanziati dal MIUR per attività internazionale afferente all'area di Monterotondo
Data riferimento: 04/04/2005
Numero contratto: 0025379

EUMORPHIA (European Union MOuse Research for Public Health and Industrial Application)

Posizione lavorativa: RICERCATORE
Ruolo: Partecipante Progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 10/2002 - 03/2006
Organizzazioni coinvolte: AMSTERDAM. ITALY: EMBL MOUSE BIOLOGY PROGRAM; BRAUNSCHWEIG. NETHERLANDS: NETHERLANDS CANCER INSTITUTE; CAMBRIDGE; CENTER FOR INTEGRATIVE GENOMICS; CNG; CNR INSTITUTE OF CELL BIOLOGY; CNRS; CREATIS: ANIMAGE; EDINBURGH; ENS/GENOPOLE; EVRY; GBF; GENOPOLE ALSACE-LORRAINE; INSTITUT CLINIQUE DE LA SOURIS; INSTITUT DE TRANSGENOSE-ORLEANS. GERMANY: GSF; INSTITUT PASTEUR; LYON; MADRID.; MONTEROTONDO; MONTEROTONDO. SWEDEN: KAROLINSKA INSTITUTE; MRC FUNCTIONAL GENETICS UNIT; MRC HUMAN GENETICS UNIT; MUNICH; ORLEANS; OXFORD; STOCKHOLM. SWITZERLAND: UNIVERSITY OF LAUSANNE; STRASBOURG; STRASBOURG AND UNIVERSITY LOUIS PASTEUR; THE WELLCOME TRUST SANGER INSTITUTE; UK: MRC MAMMALIAN GENETICS UNIT; UNIVERSITY OF GENEVA. SPAIN: CNIO; UNIVERSITY OF MANCHESTER. FRANCE: GIE-CERBM: IGBMC;

Finalità del progetto: Sviluppo e standardizzazione di procedure di fenotipizzazione primaria e secondaria del topo quale organismo modello per la comprensione della fisiologia e patologie umane. Creazione di una rete di gruppi di lavoro, 'Eumorphia Consortium', in cui sono coinvolti 18 centri di ricerca sulla genetica del topo in 8 paesi europei, ciascuno indirizzato ad uno specifico sistema dell'organismo murino, allo scopo di validare protocolli da utilizzare su ceppi murini di riferimento ('inbred') e su ceppi geneticamente modificati. Sviluppo di strumenti informatici da utilizzare per una appropriata ricerca e diffusione dei dati fenotipici.
Risultati ottenuti: Il progetto EUMORPHIA ha sviluppato una piattaforma per la caratterizzazione fenotipica primaria denominata EMPReSS - European Mouse Phenotyping Resource for Standardised Screens, costituita da più di 150 SOPs, molte delle quali testate e riprodotte su ceppi inbred in vari laboratori del Consorzio. La piattaforma EMPReSS si estende a tutti i sistemi dell'organismo murino e comprende anche metodi di "imaging", istopatologia e analisi molecolare. Inoltre è stata sviluppata una banca dati in rete per la ricerca e visualizzazione delle varie SOPs (www.empress.har.mrc.ac.uk). Sommario dei risultati del progetto EUMORPHIA: in Eumorphia final report May 2006. Pubblicazioni principali (WP 9-10): -Mandillo, S., Tucci, V., Hölter, S.M., Meziane, H., Al Banchaabouchi, M., Kallnik, M., Lad, H.V., Nolan, P.M., Ouagazzal, A.-M., Coghill, E.L., Gale, K., Golini, E., Jacquot, S., Krezel, W., Parker, A., Riet, F., Schneider, I., Marazziti, D., Auwerx, J., Brown, S.D.M. , Chambon, P., Rosenthal, N., Tocchini-Valentini, G., Wurst, W. Reliability, robustness, and reproducibility in mouse behavioral phenotyping: A cross-laboratory study. Physiological Genomics Volume 34, Issue 3, August 2008, Pages 243-255; -Marazziti, D., Golini, E., Mandillo, S., Magrelli, A., Witke, W., Matteoni, R. and Tocchini-Valentini, G. (2004). Altered dopamine signalling and MPTP resistance in mice lacking the Parkinson's disease-associated GPR37/parkin-associated endothelin-like receptor. Proc.Natl. Acad. Sci. USA 101 (27): 10189-10194; -SDM Brown, P Chambon, MH De Angelis and The Eumorphia Consortium (2005). EMPReSS: standardized phenotype screens for functional annotation of the mouse genome. Nature Genetics 37, 1155; -SDM Brown, H Lad, E Green, G Gkoutos, H Gates, MH de Angelis, and the members of the EUMORPHIA consortium (www.eumorphia.org) 2006. EUMORPHIA and the European Mouse Phenotyping Resource for Standardized Screens (EMPReSS) in "Standards of Mouse Model Phenotyping"pages 311-320. Edited by Martin Hrabé de Angelis, Pierre Chambon, and Steve Brown
Attività svolta: Partecipazione ai gruppi di lavoro (WorkPackages) WP9 (Sistema nervoso centrale e periferico e muscolo-scheletrico) e WP10 (comportamento e sistema cognitivo) assegnati all'IBC-CNR di Monterotondo e ad altri centri di ricerca in Francia (ICS), Germania (GSF), Italia (EMBL) e Regno Unito (MRC). Sono state messe a punto e validate in tutti i centri coinvolti procedure sperimentali per l'analisi del comportamento del topo (SOPs, Standard Operating Procedures), utilizzando 4 ceppi di topo: C57BL/6J, C3HeB/FeJ, BALB/cByJ, 129S2/SvPas, in quanto utilizzati comunemente come ceppi di riferimento per la produzione di linee geneticamente modificate. Le SOPs utilizzate hanno riguardato i seguenti test comportamentali effettuati in batteria: 'open field', SHIRPA (versione modificata), 'grip strength', rotarod, 'Y-maze', 'prepulse inhibition of acoustic startle response', 'tail flick', 'swim ability'. I risultati ottenuti da ciascun centro sono stati quindi confrontati allo scopo di verificare la riproducibilità delle procedure utilizzate e per l'identificazione di parametri non controllabili. Partecipazione ai seguenti 'workpackage meetings': -WP9 & 10: PNS & skeletal muscle Behaviour & cognition 23 April 2004 Rome, Italy -WP8, 9, 10 & 14: Sensory systems, PNS & skeletal muscle Behaviour & cognition and Imaging 9-10 December 2004 Rome, Italy -WP9 & 10: PNS & skeletal muscle Behaviour & cognition 29 November 2005 Rome, Italy Partecipazione ai seguenti congressi internazionali: -4th Forum of European Neuroscience, FENS 2004, Lisbona 10-14 luglio. Presentazione del poster "European Comprehensive First-Line Phenotyping Protocol for mice: Results from a primary screen to evaluate behaviour and cognition" (autori Holter S.M., Auwerx J., Brown S., Chambon P., Coghill E., Gale K., Gkoutos G.,Golini E., Jacquot S., Krezel W., Lad H., Mandillo S., Marazziti D., Meziane H., Nolan P., Ouagazzal A., Rosenthal N., Tocchini-Valentini G.P., Tucci V., Wurst W.); -Workshop on Neurobehavioural Plasticity, EBPS, Roma, Italy, 4-5 settembre 2004. Presentazione del poster "European comprehensive first-line phenotyping protocol for mice: Cross-laboratory validation of a primary behavioural screen test battery" (autori Holter S.M., Auwerx J., Brown S., Chambon P., Coghill E., Gale K., Golini E., Jacquot S., Krezel W., Lad H., Mandillo S., Marazziti D., Meziane H., Nolan P., Ouagazzal A., Pedersen V., Rosenthal N., Tocchini-Valentini G.P., Tucci V., Wurst W.)

Numero riferimento: QLRT-2001-00930
Altre informazioni: Importo totale finanziamento da http://cordis.europa.eu
Nominativo responsabile: Prof. Glauco Tocchini-Valentini, IBC, CNR, EMMA Monterotondo (RM)
Importo totale finanziamento: 12299996
Altro atto di conferimento: Technical Annex
Importo finanziamento per Unità Operativa: 517104
Tipologia / Finanziamento: Progetto del "Fifth Framework Programme" (FP5-Life Quality) della Commissione Europea
Data riferimento: 01/02/2003
Numero contratto: QLG2-CT-2002-00930

Implementazione e gestione della banca dati EUROPEAN MOUSE MUTANT ARCHIVE RESOURCE DATABASE

Ruolo: Responsabile di progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 05/2000 - 04/2005
Organizzazioni coinvolte: BAR HARBOR; EUROPEAN BIOINFORMATICS INSTITUTE (EBI-EMBL); HINXTON; MAINE; UK THE JACKSON LABORATORY; USA;

Finalità del progetto: Identificazione di geni mutanti importanti dal punto di vista biomedico e produzione di ceppi murini geneticamente modificati da utilizzare come modello per lo studio in vivo della funzione di geni espressi nel sistema nervoso centrale dei mammiferi con particolare riferimento allo studio di malattie neurodegenerative umane. Fra le diverse specie animali impiegate nella ricerca preclinica il topo (Mus musculus) costituisce il modello sperimentale maggiormente utilizzato per lo studio delle malattie umane. Infatti, per quanto l'uomo e il topo siano distanti evolutivamente circa 80 milioni di anni, le due specie hanno mantenuto un notevole grado di somiglianza genetica e fisiologica, come dimostra il fatto che quasi tutti i geni umani hanno un ortologo murino facilmente identificabile. Uno degli obiettivi della ricerca genetica è quindi quello di ottenere tanti alleli mutanti nel genoma murino quanti sono i geni e collezionare una serie di modelli per assegnare ad un determinato gene una funzione, soprattutto per quanto riguarda le malattie umane. Il progetto EMMA (European Mouse Mutant Archive) finanziato a partire dal 1996 dalla Comunità Europea, prevede l'importazione e l'archiviazione di ceppi di topo importanti per la ricerca biomedica, sotto forma di gameti ed embrioni congelati in azoto liquido e la successiva distribuzione alla comunita' scientifica internazionale in condizioni genetiche e sanitarie certificate. Il CNR, presso il Campus Internazionale "A. Buzzati-Traverso" a Monterotondo (Roma), è responsabile della gestione del "Core Structure Facility" di EMMA e del coordinamento amministrativo generale del progetto.Le diverse linee mutanti sono immagazzinate mediante la crio-preservazione di embrioni e gameti, mentre le linee più frequentemente richieste sono mantenute come colonie vive. La banca dati EMMA-RDB (Resource Database www.emmanet.org) si occupa di classificare e descrivere sia geneticamente che fenotipicamente tutti i ceppi mutanti presenti nel proprio archivio, coordinando le attività scientifiche, tecniche e logistiche dei diversi centri partners e fornendo alla comunità scientifica servizi di supporto per lo sviluppo e lo scambio di protocolli e dati. Inoltre interagisce con altre risorse bio-informatiche come le banche dati genomiche e proteomiche (MGI-MGD, IMSR, ENSEMBL, SWISS-PROT) per l'applicazione degli standard internazionali sulla descrizione e nomenclatura di geni, fenotipi, e mutazioni.
Risultati ottenuti: Produzione di due nuovi ceppi murini recanti modificazioni specifiche del locus genetico, di geni appartenenti ad una nuova sottofamiglia di recettori accoppiati alle G-proteine trasduttrici: GPR37 (G-protein coupled receptor-37) e GPR37L1 (Gpr37-like-protein-1) precedentemente clonati nel laboratorio "Meccanismi di Espressione Genica" dell'IBC-CNR (Marazziti et al. 2001): 1) il ceppo mutante Gpr37tm1Gtva nel quale il gene Gpr37 è modificato dall'inserzione di due sequenze loxP a monte e a valle dell'esone I (allele 'floxed'); 2) il ceppo 'knock-out' (KO) Gpr37tm2Gtva recante la delezione dell'esone I del gene Gpr37. Entrambi sono stati depositati nel 'Mouse Genome Database' (www.informatics.jax.org) identificati dai numeri di accesso MGI:3027992 e MGI:3027995 rispettivamente. Questi ceppi sono attualmente mantenuti presso lo stabulario deI CNR-EMMA di Monterotondo, sia come animali in colonia sia come embrioni e spermatozoi crio-conservati. Si utilizza un sistema di registrazione dati sia manuale che informatico che consente di rintracciare all'interno della banca dati EMMA Resource Database (EMMA-RDB) ciascun animale, i genitori e la nidiata di provenienza. Vengono inoltre registrati gli incroci effettuati, il numero di animali nati, quali fra questi sono destinati ad essere incrociati per dare origine alla prossima generazione e quali invece saranno utilizzati per gli esperimenti. La caratterizzazione fenotipica dei topi mutanti KO del recettore GPR37 ha evidenziato un coinvolgimento di questo recettore nella regolazione della funzionalità del sistema dopaminergico nigro-striatale; in particolare la delezione del gene Gpr37 induce una riduzione del contenuto di dopamina nello striato, misurata mediante HPLC ed in studi di analisi comportamentale i topi mutanti presentano deficit caratteristici quando sottoposti a test di locomozione spontanea e coordinazione motoria; inoltre presentano una maggiore sensibilità al trattamento con amfetamina misurato in termini di induzione dell'attività locomotoria. In seguito all'osservazione che GPR37 è uno dei substrati della proteina parkina, la quale svolge un ruolo critico nel promuovere la degradazione di proteine che, se accumulate, risulterebbero dannose per la cellula, il recettore è stato anche denominato PAEL-R (Parkin-Associated Endothelin-Like receptor). Mutazioni nel gene della parkina sono state associate ad una forma autosomica recessiva della malattia di Parkinson, che causa la morte selettiva dei neuroni del sistema dopaminergico; in particolare, una forma insolubile di GPR37/PAEL si trova accumulata in campioni di cervello dei pazienti affetti (Imai et al. 2001). Pubblicazioni: -D. Marazziti, E. Golini, A. Magrelli, R. Matteoni and G.P. Tocchini-Valentini (2001). Genomic analysis of GPR37 and related orphan G-protein coupled receptor genes highly expressed in the mammalian brain. Current Genomics 2: 253-260. -D. Marazziti, E. Golini, S. Mandillo, A. Magrelli, W. Witke, R. Matteoni, and G.P. Tocchini-Valentini (2004). Altered dopamine signaling and MPTP resistance in mice lacking the Parkinson's disease-associated GPR37/parkin-associated endothelin-like receptor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA: 101, no. 27, 10189-10194. -S. Mandillo, E. Golini, D. Marazziti, E. Santini, R. Matteoni, G.P. Tocchini-Valentini (2004). Altered dopaminergic functions in GPR37/PAEL-R knock-out mice. Behavioural Pharmacology, vol.15, no. 5-6, abstract P41.
Attività svolta: Caratterizzazione funzionale di una nuova sottofamiglia di recettori di membrana "orfani" accoppiati alle G-proteine trasduttrici espressi specificamente nel sistema nervoso centrale dei mammiferi, GPR37 (G-protein coupled receptor-37) e GPR37L1 (Gpr37-like-protein-1). Applicazione dei metodi di ricombinazione genica in vivo in cellule staminali embrionali di topo (ES cells) e della tecnologia Cre/loxP (Torres and Kuhn, 1997) finalizzata alla produzione dei corrispondenti ceppi di topo mutanti costitutivi ('knock-out', KO) e condizionali ('loxP-flanked' or 'floxed') da utilizzare come sistemi modello per lo studio in vivo delle funzioni biologiche di geni codificanti proteine recettoriali del sistema nervoso. Applicazione di metodologie genetiche, anatomo-istologiche, biochimiche e di analisi comportamentale per l'analisi fenotipica dei topi mutanti prodotti. Allevamento e mantenimento degli animali vivi in colonie presso l'area 'Importation' dello stabulario di EMMA in condizioni sanitarie certificate. Conservazione di embrioni e spermatozoi come materiale congelato in azoto liquido (crio-preservazione). L'archiviazione delle informazioni sulla produzione e la caratterizzazione fenotipica di nuovi ceppi murini mutanti, noti o potenziali modelli animali per lo studio di patologie umane, è effettuata e resa disponibile attraverso la banca dati EMMA-RDB tramite il sito web (www.emmanet.org), in collaborazione con lo European Bioinformatics Institute (EBI) dell'EMBL (www.ebi.ac.uk) ed il Jackson Laboratory (www.jax.org). Tali banche dati hanno permesso anche la gestione tecnico-logistica dei ceppi mutanti, per cio' che concerne la crio-conservazione, la riderivazione in condizioni "Specific-Pathogen-Free" (SPF), i controlli di qualità genetica e sanitaria e la distribuzione alla comunità scientifica nazionale ed internazionale. I nuovi ceppi murini prodotti insieme ad altri mutanti sia costitutivi che condizionali di geni espressi nel sistema nervoso, potranno in futuro essere resi diponibili e distribuiti agli istituti di ricerca che ne faranno richiesta. Partecipazione a congressi di rilevanza internazionale: -EBPS workshop on neurobehavioural plasticity, Roma 2-4 settembre 2004. "Altered dopaminergic functions in GPR37/PAEL-R knock-out mice" (autori: S. Mandillo, E. Golini, D. Marazziti, E. Santini, R. Matteoni, G.P. Tocchini-Valentini); -4th Forum of European Neuroscience (FENS), Lisbona 10-14 luglio 2004. "GPR37/PAEL-R knock-out mice show abnormalities in nigro-striatal dopaminergic function" (autori: S. Mandillo, D. Marazziti, E. Golini, E. Santini, R. Matteoni, G.P. Tocchini-Valentini).

Dettagli: Lettera di assunzione dell'Istituto di Biologia Cellulare del CNR
Numero riferimento: 34764
Atto di conferimento: Protocollo
Altre informazioni: L'importo del finanziamento si riferisce al costo annuo di un contratto da ricercatore III livello, calcolato per l'anno 2000. Il contratto, avente validità fino al 31/12/2001, è stato prorogato: -dal 01/01/2002 al 31/12/2002 a seguito del provvedimento del Direttore della Struttura del CNR (protocollo 044369 del 19/10/2001); -dal 01/01/2003 al 31/12/2004 a seguito del provvedimento del Direttore della Struttura CNR (protocollo 36830 del 07/11/2002); -dal 01/01/2005 al 30/04/2005 a seguito della richiesta del Direttore dell'Istituto di Biologia Cellulare (protocollo 38160 del 01/12/2004). Al termine di ogni periodo di attività ho presentato una relazione sull'attività svolta.

Importo totale finanziamento: 36122.32
Tipologia / Finanziamento: Contratto a tempo determinato, profilo ricercatore, per chiamata nominativa ai sensi dell'art.23 DPR 171/91, su finanziamento MURST attività internazionale Monterotondo Progetto EMMA
Data riferimento: 02/05/2000
Numero contratto: 1759462

Biomolecole per la salute umana- Unità operativa 4B1: ceppi di topo mutanti "knock-out" di geni codificanti neurorecettori accoppiati a G-proteine trasduttrici

Posizione lavorativa: RICERCATORE
Ruolo: Partecipante Unità Operativa
Perodo di partecipazione all'attività: 06/2001 - 04/2004
Organizzazioni coinvolte: CAMPUS A. BUZZATI-TRAVERSO; EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY; I-00016 MONTEROTONDO SCALO; ITALY; MOUSE BIOLOGY PROGRAMME; ROME; VIA E. RAMARINI 32;

Finalità del progetto: Produzione e analisi fenotipica di ceppi di topo mutanti costitutivi e/o condizionali da utilizzare come sistemi modello per lo studio in vivo delle funzioni biologiche di geni codificanti proteine recettoriali di membrana, con particolare interesse ai recettori accoppiati alle G-proteine espressi nel sistema nervoso centrale.
Risultati ottenuti: Gli alleli mutanti prodotti sono stati depositati nella banca dati Mouse Genome Database, www.informatics.jax.org, accession nos. MGI 3027992 (Gpr37tm1Gtva) e 5439168 (Gpr37l1tm1.1Gtva) corrispondenti all'allele 'floxed'; MGI 3027995 (Gpr37tm2Gtva) e 5439169 (Gpr37l1tm1.2Gtva) corrispondeni all'allele 'knock-out' (KO). L'analisi dell'espressione tissutale nel topo dei geni Gpr37 e Gpr37l1 ha rivelato una specifica distribuzione nel sistema nervoso centrale: l'mRNA Gpr37 è localizzato in tutto il cervello e in particolare negli oligodendrociti, nei neuroni del sistema dopaminergico, del Purkinje nel cervelletto e nell'ippocampo, mentre l'mRNA Gpr37l1 è localizzato specificamente nel cervelletto, nelle cellule della glia di Bergmann. L'analisi dei topi mutanti knock-out Gpr37 ha acquisito un notevole interesse essendo il recettore un substrato della parkina, un componente del sistema cellulare di degradazione di proteine insolubili, le cui mutazioni rappresentano una delle cause dell'insorgenza di una forma ereditaria del morbo di Parkinson, detta Parkinson giovanile (Imai et al. 2001). Per questo motivo GPR37 è noto anche come PAEL-R (Parkin-Associated Endothelin-Like receptor). I risultati principali ottenuti dalla caratterizzazione fenotipica dei mutanti KO evidenziano un ruolo del recettore GPR37 nella regolazione della funzionalità del sistema dopaminergico nigro-striatale; in particolare abbiamo osservato una riduzione del contenuto di dopamina nello striato, una maggiore sensibilità al trattamento con amfetamina e nei test comportamentali open-field e rotarod, una ridotta attività di locomozione e di coordinazione motoria. Pubblicazioni principali: -Marazziti, D.,Golini, E., Magrelli, A.,Matteoni, R.&Tocchini-Valentini, G. P. (2001). Genomic analysis of GPR37 and related orphan G-protein coupled receptor genes highly expressed in the mammalian brain. Current Genomics 2, 253 260. -Marazziti D, Golini E, Mandillo S, Magrelli A, Witke W, Matteoni R, Tocchini- Valentini GP (2004). Altered dopamine signaling and MPTP resistance in mice lacking the Parkinson's disease-associated GPR37/parkin-associated endothelin-like receptor. Proc Natl Acad Sci USA 101:10189 10194.
Attività svolta: Nell'ambito dell'attività di ricerca riguardante la caratterizzazione funzionale di una nuova sottofamiglia di recettori orfani accoppiati alle G-proteine trasduttrici, abbiamo prodotto dei nuovi ceppi murini recanti una modificazione mirata dei geni Gpr37 (G-protein coupled receptor 37) e Gpr37l1 (Gpr37-like-protein-1) di cui avevamo precedentemente identificato, clonato e depositato in banca dati le sequenze genomiche e di cDNA (Marazziti et al. 2001). Applicando il metodo di ricombinazione genica in vivo denominato Cre-LoxP (Torres and Kuhn 1997) abbiamo creato e inserito in cellule staminali embrionali (ES cells) del ceppo murino 'inbred' 129, un costrutto contenente un esone modificato del gene, essendo fiancheggiato da 2 sequenze LoxP, insieme a due geni marcatori di selezione, neomicina e timidina chinasi virale. Successivamente, iniettando le cellule ES ricombinanti in blastocisti murine impiantate in madri del ceppo C57BL/6J, abbiamo ottenuto topi recanti gli alleli Gpr37 e Gpr37l1 modificati (alleli 'floxed'). Questi sono stati poi incrociati con topi transgenici 'Cre-deleter' per ottenere animali mutanti 'knock-out' recanti la delezione dell'esoni 'floxed'. Incrociando individui eterozigoti per la mutazione abbiamo quindi stabilito e mantenuto per un certo numero di generazioni le colonie di topi Gpr37 e Gpr37l1 'wildtype' e mutanti knock-out per l'analisi del fenotipo molecolare, fisiologica e del comportamento. Ho partecipato ai seguenti congressi di rilevanza internazionale: -Workshop on neurobehavioural plasticity, EBPS, Roma, 4-5 settembre 2004, presentazione del poster "Altered dopaminergic function in GPR37/PAEL-R knockout mice" (autori Mandillo S., Golini E., Marazziti D., Santini E., Matteoni R., Tocchini-Valentini G.P.) pubblicato sulla rivista Behavioural Pharmacology vol.15, n. 5-6, abstract n.P41; -4th Forum of European Neuroscience FENS, Lisbona 10-14 luglio 2004, presentazione del poster "GPR37/PAEL-R knockout mice show abnormalities in nigro-striatal dopaminergic function" (autori Mandillo S., Marazziti D., Golini E., Santini E., Matteoni R., Tocchini-Valentini G.P.) Programme book abstract n. A053.6;

Numero riferimento: 023086
Atto di conferimento: Protocollo
Nominativo responsabile: Dr. Marazziti Daniela, CNR-IBC Campus A. Buzzati-Traverso, Monterotondo Scalo (Roma)
Importo totale finanziamento: 759190.9
Importo finanziamento per Unità Operativa: 258228.4
Tipologia / Finanziamento: Progetto CNR/MIUR Legge 95/95, fondo 5%
Data riferimento: 07/06/2001

Clonaggio e caratterizzazione di proteine o peptidi interagenti con recettori di membrana "orfani"

Ruolo: Collaborazione professionale esterna
Perodo di partecipazione all'attività: 07/1999 - 09/1999

Finalità del progetto: Identificazione di proteine interagenti con domini intracellulari del recettore di membrana "orfano" GPR37, mediante la tecnica dei "due ibridi" nel lievito Saccaromyces Cerevisiae. Questa tecnica consente di clonare, mediante lo "screening" di una genoteca, il gene che codifica per una proteina o peptide associata fisicamente con una proteina di interesse (esca), e si basa sull'attivazione da parte delle proteine associate di geni "reporter" presenti in particolari ceppi di lievito.
Attività svolta: Uso della porzione del gene GPR37 umano codificante per il dominio C-terminale intracellulare per la costruzione della proteina esca. Amplificazione mediante PCR e isolamento della sequenza genomica codificante per gli aminoacidi 558-613 corrispondente al dominio carbossi-terminale del recettore, a valle del VII segmento transmembrana. Clonaggio del frammento di DNA ottenuto nel vettore plasmidico pAS2-1 a valle del dominio di legame al DNA della proteina GAL4 (GAL4-BD) in modo da produrre in lievito una proteina di fusione costituita dal GAL4-BD e il C-terminale di GPR37. Per lo screening è stata utlizzata una genoteca di cervello umano adulto della ditta Clontech costituita da cloni indipendenti i cui inserti sono clonati a valle del dominio di attivazione trascrizionale della proteina GAL4 (GAL4-AD). L'incubazione per 24 ore dei due ceppi di lievito di aplotipo opposto, MATa e MATalfa contenenti rispettivamente il plasmide che esprime la proteina esca e i plasmidi che esprimono le proteine codificate dalla genoteca, genera cellule di lievito diploidi. Queste sono state seminate su piastre di coltura che permettono la crescita solo delle cellule contenenti due proteine associate.
Risultati ottenuti: Isolamento di diverse colonie di lievito risultate positive alla selezione. Da queste è stato estratto il DNA plasmidico, e mediante propagazione in colture batteriche di E. Coli sono stati isolati e sequenziati gli inserti di cDNA.

Dettagli: Lettera del direttore dell'Istituto di Biologia Cellulare del CNR, Prof. G. Tocchini-Valentini
Numero riferimento: 34016
Atto di conferimento: Protocollo
Tipologia / Finanziamento: Collaborazione professionale esterna (opus) conferita dall'Istituto di Biologia Cellulare CNR Roma
Data riferimento: 28/07/1999
Importo totale finanziamento: 4999.3

Caratterizzazione funzionale di un nuovo recettore di membrana accoppiato a G-proteine trasduttrici mediante espressione in vivo del gene orfano mutante in ceppi di topo

Ruolo: Collaborazione professionale esterna
Perodo di partecipazione all'attività: 09/1998 - 05/1999

Finalità del progetto: Applicazione delle tecnologie di modificazione mirata del genoma murino e ricombinazione omologa in cellule staminali embrionali (ES cells) allo scopo di produrre un ceppo di topo mutante condizionale del gene Gpr37, codificante per un recettore umano e murino, di ligando ignoto (orfano), a 7 domini transmembrana accoppiato alle G-proteine, clonato presso il laboratorio dell'IBC-CNR di Roma (Marazziti D, Golini E, Gallo A, Lombardi MS, Matteoni R, Tocchini-Valentini GP. Cloning of GPR37, a gene located on chromosome 7 encoding a putative G-protein-coupled peptide receptor, from a human frontal brain EST library. Genomics 1997 45(1):68-77; Marazziti D, Gallo A, Golini E, Matteoni R, Tocchini-Valentini GP. Molecular cloning and chromosomal localization of the mouse Gpr37 gene encoding an orphan G-protein-coupled peptide receptor expressed in brain and testis. Genomics 1998 53(3):315-24).
Attività svolta: Preparazione di un vettore plasmidico contenente una porzione di circa 10 Kb del gene murino Gpr37 comprendente la regione del promotore, l'esone I e parte dell'introne. Inserimento di tre sequenze di riconoscimento (loxP) dell'enzima Ricombinasi CRE, una a monte del promotore e due ai lati del gene marcatore di selezione (neomicina) posto nell'introne. Nel vettore è presente un secondo marcatore di selezione, il gene della Timidina chinasi (Tk) virale. Il vettore è stato quindi linearizzato e introdotto mediante elettroporazione in cellule ES di topo, coltivate in vitro. Dopo 24 ore di crescita è avvenuta la doppia selezione per isolare i cloni di cellue ES ricombinanti.
Risultati ottenuti: Sono stati selezionati 163 cloni di cellule ES in base alla resistenza ai due composti G418 e Gancyclovir conferita rispettivamente dai geni marcatori neomicina e Tk. Ciascun clone è stato propagato in vitro individualmente, il DNA genomico estratto e analizzato mediante 'Southern Blot' per identificare i cloni nei quali il costrutto si è integrato correttamente nel locus Gpr37 (ricombinazione omologa). Sono stati identificati 3 cloni ricombinanti corretti, dai quali è stato poi rimosso il gene neomicina mediante transfezione transiente di un vettore che esprime la Ricombinasi CRE. Sono stati così ottenuti cloni di cellule ES recanti un allele del gene Gpr37 modificato, utilizzabili per la generazione di ceppi di topo mutanti condizionali, strumento per la caratterizzazione funzionale del gene in vivo.

Dettagli: Lettera del direttore dell'Istituto di Biologia Cellulare del CNR, Prof. G. Tocchini-Valentini
Numero riferimento: 33282
Atto di conferimento: Protocollo
Tipologia / Finanziamento: Collaborazione professionale esterna (opus) conferita dall'Istituto di Biologia Cellulare CNR Roma
Data riferimento: 23/09/1998
Importo totale finanziamento: 12394.96

Caratterizzazione genetico-molecolare dei meccanismi di trasduzione del segnale

Ruolo: Partecipante Progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 04/1996 - 09/1998
Organizzazioni coinvolte: CNR; FONDAZIONE FORMIT; ISTITUTO DI BIOLOGIA CELLULARE; ROMA; ROMA;

Finalità del progetto: Messa a punto di metodologie per la caratterizzazione dei processi biologici di trasduzione del segnale mediati da proteine recettoriali, a sette o piu' di sette domini transmembrana, specifiche per neurotrasmettitori (in particolare glutammato e amine biologiche) e sostanze psicoattive, quali ad esempio cannabinoidi, oppiacei e le proteine trasduttrici leganti GTP (G-proteine).
Risultati ottenuti: Identificazione di una nuova proteina recettoriale umana, della classe dei recettori a 7 domini transmembrana accoppiati alle proteine G, GPR37. Il relativo ligando non è conosciuto. Clonazione dell'omologo murino da una genoteca di tessuto epatico del ceppo Balb/c. Sequenziamento e caratterizzazione del gene Gpr37 umano e murino. Preparazione di un vettore per l'applicazione della tecnica di ricombinazione omologa in cellule staminali embrionali murine, allo scopo di ottenere topi knock-out del gene Gpr37.
Attività svolta: Partecipazione a seminari di carattere scientifico e gestionale - 10 settimane. Attività presso strutture di ricerca: introduzione ai principi e alle tecnologie di base della biochimica dei recettori di membrana; tecniche genetico-molecolari applicabili all'individuazione di nuovi recettori di membrana e definizione delle proprietà strutturali e funzionali; clonazione e sequenziamento dei geni codificanti per le proteine identificate; espressione delle proteine recettoriali clonate in microorganismi e cellule di mammifero in coltura.

Numero riferimento: 97
Atto di conferimento: Protocollo
Altre informazioni: Riferimento finanziamenti: Importo totale: decreto ministeriale (MURST) del 12/03/1992 pubblicato in G.U. n. 70 del 24/03/1992 Importo per unità operativa (EniChem Centro Ricerche Novara "Istituto G. Donegani): comunicato pubblicato in G.U. n.175 del 28/07/1993
Nominativo responsabile: Dr. Thomas Wagner, EniChem SpA, Monterotondo (RM)
Importo totale finanziamento: 55600000
Importo finanziamento per Unità Operativa: 6970000
Tipologia / Finanziamento: Contratto di ricerca e formazione del Programma Nazionale di Ricerca sui Sistemi Neurobiologici
Data riferimento: 17/04/1996
Numero contratto: 159204-1016/420

Sequenziamento, localizzazione cromosomica ed espansione su genoteche cromosomiche di cDNA umani

Ruolo: Partecipante Unità Operativa
Perodo di partecipazione all'attività: 04/1995 - 04/1996

Finalità del progetto: Identificazione di sequenze di cDNA umano omologhe a recettori di membrana accoppiati a proteine G da una genoteca di tessuto nervoso. Mappatura cromosomica del gene corrispondente.

Attività svolta: Preparazione e caratterizzazione di una genoteca di cDNA di lobo frontale di cervello umano. Utilizzo di banche dati per l'allineamento di sequenze nucleotidiche e aminoacidiche.
Risultati ottenuti: Identificazione di Expressed Sequence Tags (ESTs) codificanti per proteine coinvolte in processi della trasduzione del segnale, tra cui proteine recettoriali omologhe a recettori a 7 domini transmembranari della classe della rodopsina. Clonaggio del cDNA completo di sequenze di interesse. Deposito di 1011 ESTs di cervello umano in European Consortium cDNA database, Human Genome Mapping Project, Hinxton, UK.

Numero riferimento: 023760
Importo finanziamento per Unità Operativa: 425272
Atto di conferimento: Protocollo
Tipologia / Finanziamento: Borsa di studio C.N.R. progetto finalizzato Ingegneria Genetica U.O. 18
Altre informazioni: Progetto in collaborazione con European Consortium of cDNA, Hinxton, UK

Data riferimento: 06/03/1995
Nominativo responsabile: Dr. Marazziti Daniela, IBC, CNR, Roma

Assistenza per l'allestimento di una banca dati per sequenza di DNA umano

Ruolo: Incarico professionale esterno
Perodo di partecipazione all'attività: 11/1994 - 03/1995

Finalità del progetto: Allineamento di sequenze di cDNA di cervello umano (Expressed Sequence Tags, ESTs) mediante confonto con sequenze depositate nelle banche dati EMBL, GenBank e SwissProt allo scopo di ottenere una classificazione delle EST in categorie funzionali, rappresentative dell'attività trascrizionale del tessuto.
Attività svolta: Questo progetto è stato un proseguimento dell'attività di ricerca svolta in precedenza come borsista CNR nell'ambito del Progetto Finalizzato Ingegneria Genetica, riguardante l'isolamento di nuove sequenze nucleotidiche da una genoteca di cDNA di cervello umano. Da circa 1000 sequenze di DNA erano state identificate 609 ESTs di circa 250 nucleotidi. Ho confrontato queste sequenze con banche dati di acidi nucleici (GenBank, EMBL, dbEST) e proteine (SwissProt, PIR), utilizzando programmi per la ricerca di omologie (FastDB, Blast) su computer SUN e analizzando i dati ottenuti ho classificato le ESTs in categorie in base all'omologia con sequenze note.
Risultati ottenuti: In seguito alla ricerca sulle banche dati per omologia di sequenza, sono stati selezionati gli allineamenti aventi una significatività statistica corrispondente ad un punteggio (score) maggiore di 85 e P-value uguale o minore di 0.01. Circa il 48% delle ESTs analizzate non presenta omologia significativa con sequenze già presenti nelle banche dati e codifica quindi per geni nuovi. Il 26% presenta omologia con sequenze note tra cui proteine della superficie cellulare come i trasportatori cellulari, proteine strutturali (citoscheletro e matrice extracellulare), proteine del metabolismo energetico e della trasduzione del segnale. Tra queste ultime sono state identificate sequenze omologhe a proteine recettoriali sia di tipo canale che a 7 domini transmembrana accoppiati alle G-proteine. Il rimanente 25% circa è costituito da DNA mitocondriale, RNA ribosomale e sequenze ripetute. Dall'analisi dei risultati ottenuti emerge una buona similitudine nella distribuzione dei trascritti in categorie funzionali con i dati riportati in letteratura riguardanti genoteche campioni di cervello umano (Adams et al., 1993. 3,400 new expressed sequence tags identify diversity of transcripts in human brain. Nature Genet. 4: 256 267). Le sequenze di cDNA (ESTs) sono state depositate nella banca dati European Consortium cDNA database.

Dettagli: Autorizzazione alla collaborazione da parte del CNR, Direzione Centrale del Personale, rep. IV, formazione, addestramento del personale e concorsi, ai sensi della deliberazione della Giunta Amministrativa n. 265 del 25/07/1990
Numero riferimento: 1395386
Atto di conferimento: Protocollo
Tipologia / Finanziamento: Collaborazione professionale esterna richiesta dalla Direzione del Progetto Finalizzato Ingegneria Genetica
Data riferimento: 02/11/1994
Importo totale finanziamento: 7989.59

Tecniche di analisi di grandi porzioni di DNA

Ruolo: Partecipante Unità Operativa
Perodo di partecipazione all'attività: 06/1993 - 06/1994

Finalità del progetto: Isolamento di nuove sequenze geniche attraverso il collezionamento su larga scala di cloni di DNA da genoteche umane.
Attività svolta: Clonaggio e sequenziamento di DNA di cervello umano
Risultati ottenuti: Identificazione da circa 1000 cloni sequenziati, di 609 ESTs (Expressed Sequence Tags) di cui il 50% circa costituito da sequenze non ancora presenti in banche dati e potenzialmente interessanti per la scoperta di nuovi geni umani.

Numero riferimento: 055438
Importo finanziamento per Unità Operativa: 425272
Atto di conferimento: Protocollo
Tipologia / Finanziamento: Borsa di studio CNR Progetto finalizzato ingegneria genetica U.O. 18
Data riferimento: 20/05/1993
Nominativo responsabile: Dr. Marazziti Daniela, IBC, CNR, Roma

Tecniche di sequenziamento applicate all'analisi di cDNA umani

Ruolo: Partecipante Progetto
Perodo di partecipazione all'attività: 09/1991 - 09/1992

Finalità del progetto: Messa a punto e utilizzo della tecnica del sequenziamento automatico del DNA allo scopo di identificare e caratterizzare cDNA specifici del cervello umano.
Attività svolta: Selezione di cloni di cDNA da una genoteca preparata a partire da mRNA estratto da cervello umano; messa a punto della tecnica del sequenziamento automatico; analisi delle sequenze ottenute tramite confronto con le banche dati EMBL e GenBank e suddivisione in famiglie di proteine in base all'omologia di struttura primaria e/o secondaria.
Risultati ottenuti: Clonaggio e sequenziamento di frammenti di cDNA di cervello umano, di almeno 250 coppie di basi; il confronto e allineamento delle sequenze ottenute, effettuato utilizzando il programma FastdB su computer SUN, ha consentito la loro classificazione in: sequenze senza omologia con geni già presenti in banca dati (50%), sequenze di RNA ribosomale (33%), DNA mitocondriale (12%) e 5% di sequenze già note di geni espressi nel cervello e/o in altri tessuti umani

Numero riferimento: 106305
Atto di conferimento: Protocollo
Tipologia / Finanziamento: borsa di studio C.N.R. comitato ricerche tecnologiche e innovazione
Data riferimento: 12/08/1991
Nominativo responsabile: Dr. Marazziti Daniela, IBC, CNR, Roma

Attività di didattica o di diffusione scientifica

Laboratorio di analisi del comportamento del topo: 1) attività locomotoria indotta dalla cocaina - test dell'Open Field; 2) comportamenti ansiosi - test dell'Elevated Plus Maze

Luogo evento: EMBL Monterotondo, Italy
Perodo di partecipazione all'attività: 10/2008 - 10/2008
Organizzazioni coinvolte: ELLS EUROPEAN LEARNING LABORATORY FOR THE LIFE SCIENCES;

Attività svolta: Docente nel modulo di laboratorio pratico del corso ELLS LearningLab "Conoscere il Sistema Nervoso". Analisi degli effetti delle droghe e dei livelli d'ansia nel topo. ELLS e' una struttura educativa creata allo scopo di avvicinare insegnanti e studenti delle scuole superiori al mondo della ricerca attraverso entusiasmanti attivita pratiche basate sulle piu' sofisticate tecniche di biologia molecolare.

Dettagli: Descrizione e programma del corso
Ore complessive: 2
Tipo struttura: Istituzione
Tipologia di corso/tesi: Corso teorico e pratico per insegnanti di scienze delle scuole superiori

Laboratorio di analisi del comportamento del topo: 1) effetto della cocaina sull'attività locomotoria, test di 'Open Field'; 2) metodi di misura dell'ansia, test di 'Elevated Plus Maze'

Luogo evento: EMBL Monterotondo, Italy
Perodo di partecipazione all'attività: 02/2008 - 02/2008
Organizzazioni coinvolte: ELLS EUROPEAN LEARNING LABORATORY FOR THE LIFE SCIENCES;

Attività svolta: Docente nel modulo di laboratorio pratico del corso ELLS "Learning about the brain"presso l'Unità di Neurobiologia del Comportamento del CNR-IBC di Monterotondo. Esperimento 1: "effetto delle droghe" sull'attività locomotoria nel topo; Esperimento 2: "studio dell'ansia" nel topo. Il corso è rivolto agli insegnanti europei delle scuole secondarie e include moduli teorici e pratici sul tema "il sistema nervoso centrale dei mammiferi".

Dettagli: Course program and description
Ore complessive: 3
Tipo struttura: Istituzione
Tipologia di corso/tesi: "Learning about the brain" Theoretical and Practical Course for European High School Teachers in the Life Sciences

Esperimenti di farmacologia comportamentale

Luogo evento: CNR-IBC e EMBL, Monterotondo scalo (RM), Italy
Perodo di partecipazione all'attività: 07/2007 - 07/2007
Organizzazioni coinvolte: CNR-IBC E EMBL; ELLS EUROPEAN LEARNING LABORATORY FOR THE LIFE SCIENCES;

Attività svolta: Tutor e assistenza durante attivita' sperimentale e di analisi dati a Daniele Malpetti, studente del Liceo Scientifico Galileo Ferraris di Varese vincitore del concorso "Una settimana da ricercatore" stage presso i laboratori dell'IBC del CNR e presso l'ELLS dell'EMBL. Obiettivi: possibilità di osservare da vicino la ricerca portata avanti all'IBC e conoscere un progetto di divulgazione scientifica promosso dall'ELLS European Learning Laboratory for the Life Sciences.

Dettagli: relazione finale
Ore complessive: 15
Tipo struttura: Istituzione
Tipologia di corso/tesi: Una settimana da ricercatore

Premi nazionali o internazionali

Riconoscimento per contributo alla ricerca scientifica del CNR

Istituzione assegnataria: Consiglio Nazionale delle Ricerche

Data: 19/10/2004
Altre informazioni: Lettera del Presidente del CNR Prof. Fabio Pistella Prot. FP/n.571


Formazione

Laurea in Scienze Biologiche
Laurea (Vecchio Ordinamento)
Università degli Studi di Roma La Sapienza - P.le Aldo Moro 5 Roma


Curriculum Vitae


Prodotti della ricerca

La Cognata Valentina; Golini Elisabetta; Iemmolo Rosario; Balletta Sara; Morello Giovanna; De Rosa Carla; Villari Ambra; Marinelli Sara; Vacca Valentina; Bonaventura Gabriele; Dell'Albani Paola; Aronica Eleonora; Mammano Fabio; Mandillo Silvia; Cavallaro Sebastiano

CXCR2 increases in ALS cortical neurons and its inhibition prevents motor neurons degeneration in vitro and improves neuromuscular function in SOD1G93A mice

(2021) in Neurobiology of disease
Casola I 1.; Scicchitano B.M. 2; Lepore E. 1; Mandillo S. 3; Golini E. 3; Nicoletti C. 1; Barberi L.1; Dobrowolny G. 1; Musaro A. 1,4

Circulating myomirs in muscle denervation: From surgical to als pathological condition

(2021) in Cells
B. Cardinali (1), C. Provenzano (1), Mariapaola Izzo (1), C. Voellenkle (2), J. Battistini (1), G. Strimpakos (1), E. Golini (1), S. Mandillo (1), F. Scavizzi (1), M. Raspa (1), A. Perfetti (2), D. Baci (2), D. Lazarevic (3), J. Garcia-Manteiga (3), G. Gourdon (4) F. Martelli (2), G. Falcone (1)

Inducible CRISPR/Cas9 strategy mediates efficient gene editing of trinucleotide repeat expansion in DMPK locus

(2021) Pathogenesis and Therapies of Neuromuscular Diseases, 18th Interuniversitary Institute of Myology (IIM) Meeting, On-line, 22-24 Ottobre 2021
E. Golini1, M. Rigamonti2, F. Iannello2, C. De Rosa1, F. Scavizzi1, M. Raspa1, S. Mandillo1

Home cage detection of sleep disturbances in a mouse model of ALS

(2021) 3rd CCP Phenogenomics conference 2021, 16-17/09/2021
Beatrice Cardinali 1, Claudia Provenzano 1, Mariapaola Izzo 1, Jonathan Battistini 1, Georgios Strimpakos 1, Elisabetta Golini 1, Silvia Mandillo*1, Ferdinando Scavizzi 1, Marcello Raspa 1, Christine Voellenkle 2, Alessandra Perfetti 2, Denisa Baci 2, Fabio Martelli 2, Genevieve Gourdon 3, Germana Falcone 1

Gene Therapy Strategies For Myotonic Dystrophy Type 1

(2021) "Mechanistic Insights into Neurological Disorders and New Therapeutic Strategies", DSB Conference, CNR Rome, Italy, 07-08/07/2021
Golini E 1, Rigamonti M 2, Iannello F 2, De Rosa C 1, Scavizzi F 1, Raspa M 1, Mandillo S 1

A non-invasive digital biomarker for the detection of rest disturbances in the SOD1G93A mouse model of ALS

(2020) in Frontiers in neuroscience (Online)
Elisabetta Golini1, Mara Rigamonti2, Fabio Iannello2, Carla De Rosa1, Ferdinando Scavizzi1, Marcello Raspa1, Silvia Mandillo1

A non-invasive digital biomarker for the detection of rest disturbances in the SOD1G93A mouse model of ALS

(2019) in bioRxiv the preprint server for biology
Provenzano C.[1], Cardinali B.[1], Perfetti A.[2], Mandillo S.[1], Golini E.[1], Strimpakos G.[1], Voellenkle C.[2], Longo M.[2], Martelli F.[2], Falcone G. [1]

GENE EDITING IN MYOTONIC DYSTROPHY TYPE 1: ASSESSMENT OF EFFICIENCY, SAFETY AND THERAPEUTIC EFFECT OF CTG-REPEAT DELETION IN A MOUSE MODEL OF DISEASE

(2019) XX Scientific Convention Telethon, Riva del Garda (TN), 28-30/10/2019
Rozman J.; Rathkolb B.; Oestereicher M.A.; Schutt C.; Ravindranath A.C.; Leuchtenberger S.; Sharma S.; Kistler M.; Willershauser M.; Brommage R.; Meehan T.F.; Mason J.; Haselimashhadi H.; Aguilar-Pimentel A.; Becker L.; Treise I.; Moreth K.; Garrett L.; Holter S.M.; Zimprich A.; Marschall S.; Amarie O.V.; Calzada-Wack J.; Neff F.; Brachthauser L.; Lengger C.; Stoeger C.; Zapf L.; Cho Y.-L.; Da Silva-Buttkus P.; Kraiger M.J.; Mayer-Kuckuk P.; Gampe K.K.; Wu M.; Conte N.; Warren J.; Chen C.-K.; Tudose I.; Relac M.; Matthews P.; Cater H.L.; Natukunda H.P.; Cleak J.; Teboul L.M.; Clementson-Mobbs S.; Szoke-Kovacs Z.; Walling A.P.; Johnson S.J.; Codner G.F.; Fiegel T.; Ring N.; Westerberg H.; Greenaway S.; Sneddon D.; Morgan H.; Loeffler J.; Stewart M.E.; Ramirez-Solis R.; Bradley A.; Skarnes W.C.; Steel K.P.; Maguire S.A.; Dench J.; Lafont D.; Vancollie V.E.; Pearson S.A.; Gates A.S.; Sanderson M.; Shannon C.; Anthony L.F.E.; Sumowski M.T.; McLaren R.S.B.; Doe B.; Wardle-Jones H.; Griffith...

Identification of genetic elements in metabolism by high-throughput mouse phenotyping

(2018) in Nature communications
Garbugino, Luciana; Golini, Elisabetta; Giuliani, Alessandro; Mandillo, Silvia

Prolonged Voluntary Running Negatively Affects Survival and Disease Prognosis of Male SOD1G93A Low-Copy Transgenic Mice

(2018) in Frontiers in behavioral neuroscience
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