Collezione di mutazioni

Pubblicata su Nature nuova strategia di mutagenesi volta a disattivare i 20.000 geni di topo. La collezione rappresenta uno strumento unico nel suo genere per studiare la funzione genica. Per la prima volta infatti si potrà decidere quando e dove distruggere l’attività del gene nel topo in vita.

Questo risultato è stato ottenuto da un gruppo di ricercatori guidati da William Skarners e Allan Bradley, i quali hanno utilizzato i sistemi di ricombinazione sito-specifica (FLP-FRT, Cre-Lox) di lievito e fago, per ripristinare l’attività genica degli alleli mutati e introdotti nelle cellule staminali embrionali (ES) di topo. La funzione del gene, distrutta in seguito all’aggiunta al suo interno di una cassetta di DNA, viene recuperata rimuovendo la cassetta stessa mediante l’azione di un enzima specifico (ricombinasi). Questo è ottenuto attraverso l’incrocio tra topi della collezione e topi transgenici per i geni FLP e cre, geni appunto che codificano per la ricombinasi. Sono già disponibili numerosi topi cre per lo studio funzionale in specifici tessuti o in differenti fasi dello sviluppo dell’animale.

La collezione prodotta al Wellcome Trust Sanger Institute in Hinxton (GB) oggi è costituita da 9.000 linee cellulari a disposizione della comunità scientifica e sono già stati costruiti 12,000 vettori da utilizzare per terminare il lavoro. In tre anni la collezione sarà completa grazie sia all’aiuto dell’analisi informatica per stabilire la sequenza degli alleli mutati, sia all’impiego di una tecnologia modulare adottata per la costruzione dei vettori impiegati per trasformare le cellule ES di topo.

Questa collezione rappresenta un'importante risorsa per tutti gli scienziati e le industrie che si occupano di ricerca nel campo umano e sicuramente costituirà un modello per la ricerca condotta su altri organismi.

Glossario
Mutagenesi mirata: insieme delle metodiche volte a introdurre una o più mutazioni in una sequenza specifica di DNA.
Ricombinazione sito-specifica: scambi di materiale genetico tra due molecole qualsiasi di DNA in corrispondenza di una determinata sequenza. Il sistema è costituito da un enzima denominato ricombinasi e da una breve e peculiare sequenza di DNA (20-200 nucleotidi) su cui agisce la ricombinasi.
Trasformazione: tecnica mediante la quale un transgene viene inserito stabilmente nel genoma dell’ospite.
Cellule staminali embrionali: cellule di uno stadio precoce dello sviluppo embrionale. Hanno la potenzialità di svilupparsi nel topo adulto in diversi tipi cellulari.

Nature, Skarnes et al. 474, 337-342; 2011
Nature, Dolgin E. 474, 262-263; 2011