1) Gli elementi mobili LINE (Long Interspersed Nuclear
Elements) costituiscono una frazione consistente del
genoma umano (20%), si amplificano, inserendosi in nuove
posizioni nel genoma, mediante un processo di retrotrasposizione,
sono generalmente repressi nelle cellule somatiche ma in
particolari condizioni possono essere attivati. I fattori cellulari
implicati in queste attivazioni sono poco conosciuti. Scopo della
ricerca è acquisire conoscenze sulla regolazione della
retrotrasposizione, utilizzando un elemento L1 ingegnerizzato in un
test di retrotrasposizione in vitro.
2) L'esposizione a campi magnetici a bassissima frequenza è
ubiquitaria nei paesi industrializzati. L'indagine sui possibili
effetti biologici e sanitari non ha portato finora a risultati
conclusivi a causa della complessità dei parametri da analizzare.
Scopo della ricerca è valutare gli effetti biologici di campi
magnetici con diverse caratteristiche fisiche con particolare
attenzione alla genotossicità.
1) Gli elementi LINEs sono retrotrasposoni non–LTR e si
amplificano tramite un processo di retrotrasposizione che comprende
diverse fasi: la trascrizione del RNA dell'elemento, il suo
trasporto al citoplasma, la traduzione delle due ORF che, dopo
essere state sintetizzate, formano particelle ribonucleoproteiche
con l'mRNA, il ritorno al nucleo, la retrotrascrizione e
l'integrazione in un nuovo sito genomico tramite un meccanismo
chiamato TPRT (target-site primed reverse transcription). Benché
nel genoma umano la maggior parte dei LINEs siano difettivi, circa
100 elementi sono funzionali e la loro mobilità può dare luogo a
mutazioni, trasduzione di sequenze, ricombinazione
inter-intrageniche, interferenza trascrizionale. L'attività di
questi elementi può quindi indurre notevoli cambiamenti nella
struttura e funzione dei geni, contribuendo da una parte
all'insorgenza di patologie e dall'altra all'evoluzione del
genoma. I LINEs sono attivi nelle cellule germinali mentre
sono generalmente repressi nella maggior parte delle cellule
somatiche. Finora sono stati identificati vari fattori che limitano
la loro mobilità agendo nelle diverse fasi del processo di
retrotrasposizione, tra cui metilazione, “RNA interference”,
proteine APOBEC3 e sequestramento delle particelle
ribonucleoproteiche negli “stress granules”. Recentemente è stato
osservato, utilizzando un test di retrotrasposizione in
vitro, che l'elemento LINE-1 (L1) può essere attivo anche in
alcune cellule somatiche, come cellule embrionali, precursori di
cellule neurali, cellule neoplastiche; inoltre è stato osservato
che L1 può muoversi in vari tipi cellulari in seguito ad
esposizione ad agenti chimici e fisici (ultravioletti, metalli
pesanti, benzo(a)pyrene ). I fattori cellulari implicati in queste
attivazioni sono poco conosciuti. Scopo della ricerca è acquisire
conoscenze sulla regolazione della retrotrasposizione, utilizzando
un elemento L1 ingegnerizzato in un test di retrotrasposizione
in vitro. Lo studio è stato articolato su due linee di
indagine. La prima è volta ad acquisire conoscenze sui meccanismi
che regolano la mobilità dei LINEs durante il differenziamento di
cellule nervose. A tale scopo si utilizza come modello una linea
cellulare di neuroblastoma che può essere facilmente indotta a
differenziare in vitro in senso neuronale. Si è osservato
che le cellule di neuroblastoma sono in grado di supportare la
retrotrasposizione, sia pure a bassa frequenza, e si intende
verificare se e come l'induzione del differenziamento influenzi
tale processo, quali fattori cellulari possano essere
coinvolti ed a quale livello del complesso processo di
retrotrasposizione essi agiscano. La seconda linea di indagine è
volta ad identificare fattori ambientali che siano in grado di
modificare la frequenza di retrotrasposizione. A tal fine si
valuterà l'effetto dell'esposizione ad agenti chimici e fisici
(campi elettrici e magnetici, shock termici, ossidanti) e si
analizzerà il ruolo dei relativi pathways di segnalamento.
2) I campi magnetici a bassissima frequenza sono in grado di
influenzare notevolmente la fisiologia cellulare, tanto che sono
oggetto di interesse anche a fini terapeutici. Tuttavia un chiaro
quadro degli effetti biologici non è ancora emerso soprattutto a
causa della grande varietà di parametri da analizzare. L'effetto
biologico può variare a seconda della durata dell'esposizione, del
tipo di frequenza e di forma del segnale, dell'intensità del
campo. Ogni laboratorio spesso analizza un determinato parametro
biologico in risposta ad un tipo di esposizione, per cui i dati di
laboratori diversi risultano difficilmente confrontabili. Scopo
della ricerca è analizzare alcuni paramenti biologici (indice di
proliferazione, vitalità, espressione di proteine heat shock,
espressione di marcatori di differenziamento) in diversi tipi
di cellule umane in presenza di campi con diverse
caratteristiche fisiche, valutandone anche la possibile
genotossicità (rotture a singolo e doppio filamento del DNA).
