Studio di geni coinvolti nella proliferazione cellulare, nell'apoptosi, e nelle risposte allo stress ossidativo durante il ciclo coloniale blastogenetico dell'ascidia coloniale Botryllus schlosseri

Nell’ultimo decennio, un numero crescente di pubblicazioni ha messo in luce gli aspetti più interessanti della biologia dell’ascidia coloniale B. schlosseri che, in quanto cordato non vertebrato, rappresenta un valido organismo modello per lo studio dell’espressione e della funzionalità genica ed il tipo di pathway. Il particolare ciclo coloniale di B. schlosseri, in cui si assiste alla continua alternanza tra morte per apoptosi e rigenerazione, offre un approccio semplificato allo studio di processi cellulari fondamentali come la proliferazione e la morte cellulare o la risposta immunitaria e allo stress. Ogni colonia include tre diverse generazioni blastogenetiche: zoidi adulti filtranti, gemme primarie sugli adulti e gemme secondarie su quelle primarie. All’inizio di ogni nuovo ciclo, le gemme secondarie si originano dalla parete atriale delle gemme primarie, cominciano a crescere e svilupparsi fino a quando diventano gemme primarie e alla fine zoidi adulti che sostituiscono quelli della vecchia generazione. Durante il cambio generazionale, una fase del ciclo chiamata anche regressione, gli zoidi senescenti vanno incontro a morte cellulare per apoptosi e vengono progressivamente riassorbiti. Nel frattempo, le gemme primarie della nuova generazione adulta sviluppano le gemme secondarie. Le diverse fasi del ciclo blastogenetico sono state classificate dal punto di vista morfologico, ma non sono disponibili dati completi sui geni coinvolti, sul ruolo e le modalità di espressione degli stessi. Per ottenere ciò, abbiamo utilizzato una libreria di EST specifiche di Botrillo, considerando le sequenze che presentavano in BLAST valori elevati di similarità rispetto ai geni dei vertebrati coinvolti nell’apoptosi, nella proliferazione e nella risposta allo stress. Dopo aver isolato i trascritti completi, abbiamo analizzato la localizzazione cellulare e le variazioni di espressione durante il ciclo blastognetico, tra fasi intermedie e cambio generazionale. In questo studio, abbiamo esaminato i probabili ortologhi in Botrillo di alcune proteine chiave, ampiamente indagate nei vertebrati, come i fattori apoptotici BAX, AIF (fattore di induzione dell’apoptosi), PARP1 (poly ADP-ribosio polimerasi 1), le componenti BIRC della famiglia IAP (inibitori dell’apoptosi) ed il fattore di trascrizione NF-kB1/p105; i marcatori di proliferazione PCNA (antigene nucleare di proliferazione cellulare), l’antigene KI67 e Nanos; gli agenti antiossidanti GCLM (subunità regolatoria della glutatione cistein ligasi GCL), GS (glutatione sintetasi), GPx (glutatione perossidasi) e SOD (superossido dismutasi). I risultati preliminari ottenuti mediante l’utilizzo di campioni di cDNA provenienti da due colonie diverse in entrambe le fasi, intermedie e cambio di generazione, del ciclo coloniale, mostrano che cinque trascritti sono sottoespressi durante il cambio generazionale. Il presente lavoro rappresenta un primo approfondito studio di espressione genica durante il ciclo blastogenetico coloniale di B. schlosseri.