Microgenomics of skeletal muscle: transcriptional analysis of isolated murine myofibers

Introduzione: I profili di espressione genica di muscolo risentono della complessa composizione cellulare del muscolo scheletrico e dell’eterogeneità delle stesse miofibre che lo compongono. È necessario riuscire a definire come queste singole unità contrattili contribuiscano al fenotipo trascrizionale del muscolo e dunque, per essere veramente informativi sulla diversità tra i tipi di fibra, gli esperimenti di espressione genica dovrebbero essere condotti a livello delle singole fibre. Questo lavoro si pone come obiettivo la descrizione trascrittomica del fenotipo dei diversi tipi di miofibra. Ho scelto di utilizzare le tecnologie genomiche per studiare il trascrittoma poiché permettono una caratterizzazione fenotipica su larga scala e perché i cambiamenti di espressione genica sono la risposta più immediata delle fibre muscolari ai vari stimoli fisiologici. Materiali e metodi: Ho sviluppato una serie di procedure sperimentali volte a ottenere dati di microarray di buona qualità partendo da miofibre isolate. Le fibre vengono dissociate dopo trattamento enzimatico con collagenasi dai muscoli di topo soleo ed extensor digitorum longus. Ciascuna fibra è stata divisa in due parti: la prima è stata utilizzata per la classificazione dell’isoforma della catena pesante della miosina attraverso SDS-PAGE e la seconda per gli esperimenti di microarray. I risultati ottenuti sono stati confermati tramite PCR quantitativa. Risultati e discussione: Le tecnologie microgenomiche sono state applicate con successo a livello delle singole fibre muscolari e questo rappresenta un’importante innovazione tecnologica nel campo della fisiologia del muscolo. Il confronto tra i vari tipi di fibra ha permesso di individuare moduli di geni co-espressi (codificanti per proteine coinvolte nella contrazione muscolare, nel metabolismo e nell’omeostasi del Ca2+) che definiscono le proprietà fisiologiche delle fibre del muscolo scheletrico e che permetteranno una maggior comprensione dei cambiamenti plastici del trascrittoma in diverse condizioni fisiopatologiche.