Biology, Genetics and Bioinformatics Unit -Research

Progetti Scientifici della Unità di Ricerca BMGB

La caratterizzazione delle basi cellulari e molecolari delle Neoplasie e delle Malattie Degenerative è uno degli obiettivi fondamentali dell’attività di ricerca scientifica della Unità di BioMedicina Molecolare, Genetica, Biologia Computazionale (BMGB). In particolare, le nostre ricerche recenti sono state focalizzate sui seguenti modelli di neoplasia: (1) Neuroblastoma (NB); (2) Leucemia Mieloide Acuta (AML); (3) Carcinoma del Colon e del Retto (CRC); (4) Glioblastoma Multiforme (GBM). Quale modello di patologia degenerativa abbiamo analizzato (5) il Diabete Mellito (DM); nel prossimo futuro  intendiamo attivare un progetto di ricerca sul (6) Morbo di Alzheimer (AD).

(1A) La caratterizzazione della genomica e della trascrittomica dell’Apparato di Trascrizione di Homo sapiens e dei geni GTF (Fattori Generali di Trascrizione) (Genomics: 1994a, 1994b; Cytogenetics and Cell Genetics: 1995, 1996, 2000; Oncogene: 1998, 2001; Somatic Cell and Molecular Genetics: 1999; DNA and Cell Biology: 2007) ci ha consentito di utilizzare l’approccio del gene candidato  per verificare il loro coinvolgimento nella patogenesi di NB e dimostrare il ruolo patogenetico dei geni GTF NC2b, TAF12, TAF13. La  forte evidenza statistica sul ruolo patogenetico di NC2b è particolarmente interessante, alla luce della funzione biomolecolare di questa proteina, che è correlata alla modulazione negativa della trascrizione dei geni eucariotici delle tre classi ed alla modulazione negativa della proliferazione cellulare (Molecular Cancer: 2008).

(1B) In un’altra linea di ricerca correlata abbiamo dimostrato il ruolo importante svolto da tre microRNA (MIR152, MIR200B, MIR338) nella patogenesi di NB  (Journal of Molecular Medicine: 2010).

(2) La caratterizzazione delle Omiche (Genomica, Trascrittomica, Proteomica, Interattomica) del Macchinario Apoptotico (AM), effettuata dal nostro gruppo (BMC Medical Genomics: 2009), ci ha consentito di verificare e confermare sperimentalmente l’ipotesi che l’alterata espressione di specifici geni AM  determini la resistenza di alcuni pazienti con AML alla chemioterapia (BMC Cancer: 2010).

(3) Lo studio delle alterazioni del trascrittoma dei microRNA  dopo trattamento delle cellule in vitro con cetuximab ha reso possibile l’identificazione di specifici  profili molecolari, correlati alla risposta (positiva o negativa) dei pazienti con CRC  al farmaco (Molecular Cancer Therapeutics: 2010). Questo indirizzo di ricerca dovrebbe consentire la identificazione degli specifici genotipi coinvolti e la eventuale attivazione di specifiche strategie cliniche.

 (4) Il nostro gruppo ha recentemente identificato un gene microRNA, la cui sequenza codificante è sovrapposta a quella di un gene della seconda classe codificante una proteina. La caratterizzazione della struttura genomica di questo gene microRNA, del gene ospite, della loro espressione, delle networks cellulari regolate, e della espressione di entrambi nel GBM è quasi completata.

 (5) In un altro progetto di ricerca, abbiamo verificato il potenziale coinvolgimento dei microRNA e del Macchinario Apoptotico nella patogenesi del Diabete Mellito, analizzando le alterazioni del trascrittoma e del proteoma di cellule  a e  b dal pancreas murino, trattate con citochine. Questi esperimenti ci hanno consentito di caratterizzare le basi molecolari della maggiore resistenza delle cellule a rispetto alle  b al trattamento con citochine. Inoltre, abbiamo identificato nuovi geni candidati per il Diabete Mellito, nonché confermato candidati precedentemente identificati.

(6) I nostri studi sulle basi molecolari dell’infertilità femminile ci hanno consentito di dimostrare il coinvolgimento sia di alcuni geni GTF che di geni AM.

  

Bibliografia 

  • M Purrello, C Di Pietro, E Mirabile, A Rapisarda, R Rimini, A Tinè, L Pavone, S Motta, K H Grzeschik, G Sichel. Physical mapping at 6q27 of the locus for the TATA-box binding protein, the DNA-binding subunit of TFIID and a  component of SL1 and TFIIIB, strongly suggests that it is single copy in  the human genome. Genomics 22: 94-100 (1994). IF: 5.136 – Cit (up to 2010): 12.
  • M Purrello, C Di Pietro, A Rapisarda, S Motta, K H Grzeschik, G Sichel.  Localization of the human genes encoding the two subunits of  general  transcription factor TFIIE. Genomics 23: 253-255 (1994). IF: 5.136 – Cit (up to 2010): 4.
  • M Purrello, C Di Pietro, A Rapisarda, E Mirabile, S Motta, G Sichel, K H Grzeschik. Genetic characterization of general transcription factors TFIIF and TFIIB of Homo sapiens sapiens. Cytogenetics and Cell Genetics 69: 75- 80 (1995). IF: 3.502 – Cit (up to 2010): 4.
  • M Purrello, C Di Pietro, A Rapisarda, A Viola, C Corsaro, S Motta, K H Grzeschik, G Sichel. Genomic localization of the human gene  encoding  Dr1, a negative modulator of transcription of class II and class III   genes.  Cytogenetics and Cell Genetics  75: 186-189  (1996). IF: 3.636 – Cit (up to 2010): 4.
  • M Purrello, C Di Pietro, A Viola, A Rapisarda, S Stevens, M Guermah, Y  Tao, C Bonaiuto, A Arcidiacono, A Messina, G Sichel, KH Grzeschik, R  Roeder. Genomics and transcription analysis of human TFIID. Oncogene 16: 1633-1638 (1998). IF: 6.192 – Cit (up to 2010): 17.
  • C Di Pietro, A Rapisarda, C Bonaiuto, MN Lizzio, H Engel, V Amico,  M Scalia, A Amato, KH Grzeschik, G Sichel, M Purrello. Genomics of the human genes encoding four TAFII subunits of TFIID, the three subunits of TFIIA, as well as CDK8 and SURB7. Somatic Cellular and  Molecular Genetics  25: 185-189  (1999). IF: 0.944. Cit (up to 2010): 2.
  • C Di Pietro, A Rapisarda, V Amico, C Bonaiuto, A Viola, M Scalia, S Motta,  A Amato, H Engel, A Messina, G Sichel, KH Grzeschik, M Purrello. Genomic localization of the human genes TAFIA, TAFIB and TAFIC, encoding TAFI48, TAFI63 and TAFI110, subunits of class I general  transcription initiation factor SL1. Cytogenetics and Cell Genetics  89: 133-136 (2000). IF: 1.878 – Cit (up to 2010): 1.
  • M Purrello, C Di Pietro, A Rapisarda, V Amico, V Giunta, H Engel,  S Stevens, Y Hsieh, M Teichman, Z Wang, G Sichel, R Roeder,  KH Grzeschik. Genes for human general transcription initiation factors TFIIIB, TFIIIB-Associated Proteins, TFIIIC2, and PTF / SNAPC: functional and positional candidates for tumour predisposition or inherited genetic  diseases? Oncogene20: 4877- 4883 (2001). IF: 6.737 – Cit (up to 2010): 6.      
  • S Piro, G Patanè, C Di Pietro, MN Lizzio, AM Rabuazzo, M Anello, R Vigneri, M Purrello, F Purrello. Exposure to FFA or to high levels of glucose increases apoptosis in rat pancreatic islets cells. Metabolism 51: 1340-1347 (2002). IF: 2.009 – Cit (up to 2010): 67.
  • C Di Pietro, V Di Pietro, G Emmanuele, A Ferro, T Maugeri, E Modica, G Pigola, A Pulvirenti, M Purrello, M Ragusa, M Scalia, D Shasha, S Travali, V Zimmitti.ANTICLUSTAL: multiple sequence alignment by antipole clustering and linear approximate 1-median computation. In: Proceedings of the IEEE Bioinformatics Conference, CSB 2003, pp 326-336, August 11-14, Standford, California, USA (2003).
  • C Di Pietro, A Ferro, G Pigola, A Pulvirenti, M Purrello, M Ragusa, D Shasha. ANTICLUSTAL: multiple sequence alignment by Antipole clustering. In: Data Mining in Bioinformatics, pp 43-57. Ed Wang, Zaki, Toivonen, Shasha. Sprinter  Verlag, London, England (2004).
  • C Di Pietro, S Piro, G Tabbì, M Ragusa, V Di Pietro, V Zimmitti, F Cuda, M Anello, U Consoli, E Trovato Salinaro, M Caruso, C Vancheri, N Crimi, MG Sabini, GAP Cirrone, L Raffaele, G Privitera, A Pulvirenti, R Giugno, A Ferro, G Cuttone, S Lo Nigro, R Purrello, F Purrello, M Purrello. Cellular and molecular effects of protons: apoptosis induction and potential  implications for cancer therapy. Apoptosis 11: 57- 66 (2006). Published  online December 2005. Doi: 10.1007/s10495-005-3346-1. IF: 4.497 – Cit (up to 2010): 12.
  • A Ferro, R Giugno, G Pigola, A Pulvirenti, C Di Pietro, M Purrello, M Ragusa.  Sequence similarity is more relevant than species specificity in probabilistic backtranslation. BMC Bioinformatics 8: 58 (2007). Doi: 10.1186/1471-2105-8-58. IF: 3.780  –  Cit (up to 2010): 2.  Accesses (up to  august 12th 2010): 1812.
  • C Di Pietro, M Ragusa, L Duro, MR Guglielmino, D Barbagallo, A Carnemolla, A Laganà, P Buffa, R Angelica, A Rinaldi, MS Calafato, I Milicia, C Caserta,   R Giugno, A Pulvirenti, V Giunta, A Rapisarda, V Di Pietro, A Grillo, A Messina, A Ferro, KH Grzeschik, M Purrello. Genomics, evolution and expression of TBPL2, a member of the TBP family. DNA and Cell  Biology  26: 369-385  (2007). Doi: 10.1089/dna.2006.0527. IF: 1.861 – Cit (up to 2010): 2. 
  • C Di Pietro, M Vento, M Ragusa, D Barbagallo, MR Guglielmino,  T Maniscalchi,  LR Duro, L Tomasello, P Borzì, P Scollo, M Purrello. TAF4B Is a molecular marker of oocyte quality. In: International Proceedings of 14th World Congress on IVF & 3rd World Congress on IVM, Montreal, September 15-19, 2007. Editors: S Lin Tan, V Gomel, R Gosden, T Tulandi.
  • M Purrello. La BioInformatica, uno strumento analitico essenziale nella BioMedicina contemporanea. In: Biologia e Genetica.  Coordinatori: G De Leo, E Ginelli, S Fasano, Edises, Napoli (2008). 
  • C Di Pietro, M Ragusa, D Barbagallo, LR Duro, MR Guglielmino, A Majorana, V Giunta, A Rapisarda, E Tricarichi, M Miceli, R Angelica, A Grillo, B Banelli, I Defferari, S Forte, A Laganà, C Bosco, R Giugno, A Pulvirenti,  A Ferro, KH Grzeschik, A Di Cataldo, G Tonini, M Romani, M Purrello.Involvement of GTA protein NC2b in neuroblastoma pathogenesis suggests that it physiologically participates in the regulation of cell proliferation. Molecular Cancer  7: 52 (6 June 2008). Doi: 10.1186/1476-4598-7-52. IF: 5.360 – Cit (up to 2010): 1 – Accesses (up to august 12th , 2010): 1975.
  • C Di Pietro, M Vento, M Ragusa, D Barbagallo, MR Guglielmino, T Maniscalchi, L Duro, L Tomasello, P Borzì, P Scollo, M Purrello. Analysis of gene expression in single human oocytes: search for molecular markers related to oocytes quality. Reproductive BioMedicine Online 17: 338-349  (https://www.rbmonline.com/Article/3322, e-pub ahead of print on July 21, 2008). Doi: 10.1016/S1472-6483(10)60217-9. IF: 3.206 – Cit (up to 2010) : 1. 
  • C Di Pietro*, M Ragusa*, D Barbagallo, LR Duro, MR Guglielmino, A Majorana, R Angelica, S Pernagallo, S Valenti, V D’Agostino, P Triberio, I Tandurella, L Statello, L Tomasello, G Palumbo, P La Cava, G Li Destri, S Lanzafame, V Cafiso, T Bertuccio, M  Santagati, F Di Raimondo, S Stefani, B Mishra, M Purrello.The Apoptotic Machinery as a biological Complex System: analysis of its Omics, identification of candidate genes for fourteen major types of cancer, experimental validation in CML and Neuroblastoma. BMC Medical Genomics 2:20 (2009). * = equal contribution.  Highly Accessed. Doi: 10.1186/1755-8794-2-20. IF: 2.660  – Cit (up to 2010): 2 – Accesses (up to august 12th  2010): 3113.  
  • C Di Pietro, M Vento, MR Guglielmino, P Borzì, M Santonocito, M Ragusa, D Barbagallo, LR Duro, A Majorana, A De Palma, MR Garofalo, M Minutolo, P Scollo, M Purrello.  Molecular profiling of human oocytes after vitrification strongly suggests  that they are biologically comparable to freshly isolated gametes. Fertility and Sterility 94: 2804-2807;  e-pub ahead of print on June 8, 2010  (2010). Doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.04.060. IF: 4.167.
  • M Ragusa, A Majorana, B Banelli, D Barbagallo, MR Guglielmino, LR Duro, R Angelica, L  Statello, I Casciano, L Salito, M Scalia, G Magro, C Di Pietro, M Romani, M Purrello. MIR 152, MIR 200B, MIR 338, positional and functional Neuroblastoma candidates, are involved in neuroblast differentiation and apoptosis. Journal of Molecular Medicine 88: 1041-1053 (2010). Highlighted in Cover. Doi: 10.1007/s00109-010-0643-0. IF : 5.004.
  • M Ragusa, G Avola, R Angelica, D Barbagallo, MR Guglielmino, LR Duro, A  Majorana, L Statello, L Salito, C Consoli, MG Camuglia, C Di Pietro, G Milone, M   Purrello. Expression profile and specific network features of the Apoptotic Machinery explain relapse of Acute Myeloid Leukemia after chemotherapy. BMC Cancer 10: 377 (2010). Doi: 10.1186/1471-2407-10-377. IF: 2.740 -Accesses (up to august 12th , 2010): 552.       
  • M Ragusa, A Majorana, L Statello, M Maugeri, L Salito, D Barbagallo, MR Guglielmino, LR Duro, R Angelica, R Caltabiano, A Biondi, M De Vita, G Privitera, M Scalia, A Cappellani, E Vasquez, S Lanzafame, F Basile, C Di  Pietro, M Purrello. Specific alterations of microRNA transcriptome and global network structure in colorectal carcinoma after cetuximab treatment.Molecular Cancer Therapeutics: 9:3396-3409. Doi: 10.1158/1535-7163. MCT-10-0137 (2010). IF: 4.953.  Cit (up to 2010) : 1.