Nell’ambito della Genomica Funzionale assume sempre più importanza l’integrazione delle informazioni derivanti dalle cosiddette “tecnologie ad alta prestazione”. Tra di esse una posizione di spicco è occupata certamente dalla tecnologia dei Microarray. Gli array sono dei supporti solidi sui quali vengono fissate da centinaia a migliaia di molecole di acidi nucleici di sequenza nota, disposte secondo una matrice di righe e colonne ordinata e definita. Il principio biochimico alla base della tecnologia è il riconoscimento e l’ibridazione tra il frammento di acido nucleico fissato (detto “sonda”) e il suo complementare (detto “target”) eventualmente presente nel campione in esame, seguiti poi dalla rilevazione del segnale fluorescente d’ibridazione. I DNA microarray possono essere impiegati sia in studi di espressione genica per analizzare il profilo trascrizionale di un campione biologico sia in studi di analisi della variabilità genetica (identificazione di mutazioni o polimorfismi nella sequenza genomica target). In tal senso i “polimorfismi a singolo nucleotide” (SNP), ovvero variazioni di singole basi nella sequenza del DNA genomico che si riscontrano normalmente tra gli individui di una stessa popolazione, stanno assumendo sempre più importanza nel settore della diagnostica molecolare. Al momento sono stati identificati e depositati in banche dati pubbliche (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/index.html) circa 3 milioni di SNP, ma il loro numero è in continuo aumento. La frequenza (circa 1 su 1000 pb), la stabilità e la distribuzione uniforme rendono gli SNP utili marcatori genetici e ad oggi sono disponibili tecnologie ad array che permettono la simultanea genotipizzazione di migliaia di SNP. In questa relazione viene presentata la tecnologia microarray ad alta prestazione per l’identificazione di alterazioni genomiche, come la perdita di eterozigosità (LOH), in coppie di campioni di tumore renale/controparte normale. I carcinomi renali (RCC) a cellule chiare sono infatti caratterizzati da ricorrenti alterazioni genomiche (perdita di eterozigosità (LOH), instabilità dei microsatelliti, traslocazioni) in precise regioni cromosomiche, suggerendo la presenza di geni oncosoppressori o di geni associati con l’aggressività tumorale e la capacità metastatica [Velickovic et al., Cancer Research (2001); Mitsumori et al., J Pathol (2002)]. L’analisi dell’instabilità genetica di questi tumori potrebbe quindi essere utile non solo per chiarire le basi molecolari della patologia, ma anche per individuare alterazioni genomiche che potrebbero avere un potenziale diagnostico o prognostico come marcatori molecolari della patologia. In questo senso un recentissimo studio effettuato sul tumore della prostata ha dimostrato la validità di utilizzare gli SNP per caratterizzare la perdita di eterozigosità (LOH) simultaneamente in numerosi cromosomi [Dumur et al., Genomics (2003)]. Per il nostro studio abbiamo utilizzato i GeneChip® Human Mapping 10K Arrays della ditta Affymetrix, i quali permettono di genotipizzare simultaneamente su un singolo chip circa 11.500 SNP per campione.

La tecnologia microarray per l’analisi dei polimorfismi del DNA ad alta risoluzione / I. Cifola, E. Mangano, R. Bonnal, R. Spinelli, S. Bosari, N. Cordani, G. De Bellis, C. Battaglia. ((Intervento presentato al convegno Focus sulle Biotecnologie: PCR, Microarray e Proteomica tenutosi a Milano nel 2004.

La tecnologia microarray per l’analisi dei polimorfismi del DNA ad alta risoluzione

I. Cifola
Primo
;
E. Mangano
Secondo
;
S. Bosari;C. Battaglia
Ultimo
2004

Abstract

Nell’ambito della Genomica Funzionale assume sempre più importanza l’integrazione delle informazioni derivanti dalle cosiddette “tecnologie ad alta prestazione”. Tra di esse una posizione di spicco è occupata certamente dalla tecnologia dei Microarray. Gli array sono dei supporti solidi sui quali vengono fissate da centinaia a migliaia di molecole di acidi nucleici di sequenza nota, disposte secondo una matrice di righe e colonne ordinata e definita. Il principio biochimico alla base della tecnologia è il riconoscimento e l’ibridazione tra il frammento di acido nucleico fissato (detto “sonda”) e il suo complementare (detto “target”) eventualmente presente nel campione in esame, seguiti poi dalla rilevazione del segnale fluorescente d’ibridazione. I DNA microarray possono essere impiegati sia in studi di espressione genica per analizzare il profilo trascrizionale di un campione biologico sia in studi di analisi della variabilità genetica (identificazione di mutazioni o polimorfismi nella sequenza genomica target). In tal senso i “polimorfismi a singolo nucleotide” (SNP), ovvero variazioni di singole basi nella sequenza del DNA genomico che si riscontrano normalmente tra gli individui di una stessa popolazione, stanno assumendo sempre più importanza nel settore della diagnostica molecolare. Al momento sono stati identificati e depositati in banche dati pubbliche (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/index.html) circa 3 milioni di SNP, ma il loro numero è in continuo aumento. La frequenza (circa 1 su 1000 pb), la stabilità e la distribuzione uniforme rendono gli SNP utili marcatori genetici e ad oggi sono disponibili tecnologie ad array che permettono la simultanea genotipizzazione di migliaia di SNP. In questa relazione viene presentata la tecnologia microarray ad alta prestazione per l’identificazione di alterazioni genomiche, come la perdita di eterozigosità (LOH), in coppie di campioni di tumore renale/controparte normale. I carcinomi renali (RCC) a cellule chiare sono infatti caratterizzati da ricorrenti alterazioni genomiche (perdita di eterozigosità (LOH), instabilità dei microsatelliti, traslocazioni) in precise regioni cromosomiche, suggerendo la presenza di geni oncosoppressori o di geni associati con l’aggressività tumorale e la capacità metastatica [Velickovic et al., Cancer Research (2001); Mitsumori et al., J Pathol (2002)]. L’analisi dell’instabilità genetica di questi tumori potrebbe quindi essere utile non solo per chiarire le basi molecolari della patologia, ma anche per individuare alterazioni genomiche che potrebbero avere un potenziale diagnostico o prognostico come marcatori molecolari della patologia. In questo senso un recentissimo studio effettuato sul tumore della prostata ha dimostrato la validità di utilizzare gli SNP per caratterizzare la perdita di eterozigosità (LOH) simultaneamente in numerosi cromosomi [Dumur et al., Genomics (2003)]. Per il nostro studio abbiamo utilizzato i GeneChip® Human Mapping 10K Arrays della ditta Affymetrix, i quali permettono di genotipizzare simultaneamente su un singolo chip circa 11.500 SNP per campione.
Settore BIO/10 - Biochimica
Settore MED/08 - Anatomia Patologica
La tecnologia microarray per l’analisi dei polimorfismi del DNA ad alta risoluzione / I. Cifola, E. Mangano, R. Bonnal, R. Spinelli, S. Bosari, N. Cordani, G. De Bellis, C. Battaglia. ((Intervento presentato al convegno Focus sulle Biotecnologie: PCR, Microarray e Proteomica tenutosi a Milano nel 2004.
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