Transcriptomic approaches to study the effects of xenobiotics in ruminants

Nella presente tesi sono state caratterizzate le eventuali modulazioni del trascrittoma di alcuni ruminanti conseguentemente all’esposizione a xenobiotici. L'approccio trascrittomico tramite tecnica microarray è stato in grado di fornire una visione olistica sull'espressione genica globale in diversi tipi di tessuti: muscolo scheletrico, fegato, sangue intero, epatociti primari e linee cellulari stabilizzate renali di bovino. Per quanto concerne l’uso di trattamenti illeciti nella filiera del bovino da carne, la tecnica summenzionata ha consentito di individuare un set di biomarcatori potenzialmente in grado di discriminare vitelli trattati illecitamente da quelli di controllo (I) . Inoltre, è stata dimostrata la presenza di pattern di espressione dissimili tra il fegato ed il muscolo scheletrico di animali trattati con steroidi anabolizzanti (II). Questa stessa metodologia omica ha evidenziato una certa similitudine tra il trascrittoma di colture primarie di epatociti e la linea cellulare stabilizzata Madin-Darby bovine kidney (MDBK), che avvalorerebbe la scelta di questa linea cellulare come possibile modello surrogato per studi funzionali sul metabolismo degli xenobiotici nel bovino (III). Infine, è stata designata ‘in-house’ una piattaforma microarray per la caratterizzazione dell’intero trascrittoma dell’ovino (Ovis aries). Grazie a tale piattaforma è stato possibile valutare gli effetti trascrizionali di una dieta addizionata di selenio organico. In particolare, l’addizione di selenio organico è stata in grado di modulare il sistema immunitario dell’ovino (IV). Collettivamente, l'approccio trascrittomico utilizzato ha superato il concetto dell’approccio allo studio di geni candidati selezionati sulla base della letteratura, prediligendo una visuale più ampia dei cambiamenti che avvengono all'interno della parte codificante del genoma. È importante menzionare che l'utilizzo di software di analisi funzionale alternativi quali il Gene Set Enrichment Analysis, GSEA) ha permesso di convalidare l'output ottenuto da software convenzionali come il database per l'annotazione, la visualizzazione e discovery integrato (DAVID). Nel suo insieme, il lavoro qui rappresentato dimostra l'adeguatezza della tecnica microarray, tanto di derivazione commerciale quanto custom-designed, per definire il profilo di espressione genica globale di un individuo, di un particolare tessuto, di un tipo cellulare. Inoltre, nei capitoli di questa tesi vengono discusse alcune sfide riguardanti l’analisi dei dati, la loro interpretazione e loro integrazione con altre tecniche alternative omiche.