Regolazione espressione genica e cellule staminali

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Questions and Answers

Qual è la quantità minima di tessuto necessaria per attivare il processo rigenerativo nell'organismo?

1/1000 di tessuto

1/500 di tessuto

1/200 di tessuto

1/279 di tessuto (correct)

Qual è il ruolo di Piwi nelle cellule staminali?

Regolare il differenziamento cellulare (correct)

Impedire la divisione cellulare

Stimolare la crescita delle cellule muscolari

Iniziare il processo apoptotico

Quale fenomeno osservato nelle planarie non è confermato nei vertebrati?

Prolungamento della coda

Formazione del blastema

Rigenerazione della testa

Divisione asimmetrica delle cellule staminali (correct)

Qual è la funzione della faringe nelle planarie?

Espellere i rifiuti Signup and view all the answers

Qual è l'effetto della metilazione sulle regioni del DNA?

Complica la separazione delle catene nucleotide con basi metilate. Signup and view all the answers

Quale gene è coinvolto nel differenziamento cellulare nelle planarie?

Wnt Signup and view all the answers

In che modo le cellule non differenziate della planaria influenzano la rigenerazione?

Formano un blastema dopo l'amputazione. Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale dei miRNA nelle cellule?

Regolare l'espressione genica attraverso la degradazione dell'mRNA. Signup and view all the answers

Cosa avviene quando le cellule staminali si differenziano senza Piwi?

Entrano in apoptosi Signup and view all the answers

Cosa succede alla coda integra durante il processo di rigenerazione nelle planarie?

Non rilascia segnali che determinano rigenerazione Signup and view all the answers

Cosa avviene dopo che una planaria viene amputata?

I neoblasti migrano verso la zona di amputazione per formare il blastema. Signup and view all the answers

Quali dettagli distingue i vertebrati dalle planarie riguardo la rigenerazione?

La perdita della capacità rigenerativa Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo alle vescicole rilasciate dalle cellule è vera?

Contengono molecole capaci di modificare l'espressione genica delle cellule vicine. Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica distintiva dei neoblasti nella planaria?

Sono distribuiti in modo uniforme nel corpo della planaria. Signup and view all the answers

Dopo quanto tempo una planaria può rigenerare un nuovo verme dalla massa originale?

In 14 giorni. Signup and view all the answers

Quale fattore non influenza la trascribilità dei geni?

Cromosoma Y. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti tecniche è utilizzata per produrre embrioni senza fecondazione?

Partenogenesi Signup and view all the answers

Qual è uno degli svantaggi osservati nei feti ottenuti tramite partenogenesi nei mammiferi?

Defetti di crescita Signup and view all the answers

Cosa è stato utilizzato come housekeeping nell'analisi dell'espressione genica nei medaka?

Beta-actina Signup and view all the answers

Qual è stata una delle osservazioni fatte riguardo alla clonazione degli embrioni di primati?

Cessazione dello sviluppo nello stadio della morula Signup and view all the answers

Quale sostanza è stata utilizzata per stimolare farmacologicamente l'oocita a dividersi in vitro?

Ionomicina + Dimetilaminopurina Signup and view all the answers

Qual è un risultato comune del trasferimento nucleare di embrioni?

Aberrazioni cromosomiche Signup and view all the answers

Quale gene non è stato menzionato come espresso nella chimera di medaka?

Actina gamma Signup and view all the answers

Che tipo di embrione è stato creato nel 2011 utilizzando fibroblasti di macaco?

Blastocisti Signup and view all the answers

Quale topo ha dimostrato la capacità di rigenerare il midollo spinale?

Topo delle sabbie (Acomys) Signup and view all the answers

Quale di queste affermazioni è vera riguardo al topo MRL?

Guarisce senza produzione di cicatrice. Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica unica della pelle del topo delle sabbie?

È poco adesa alla superficie. Signup and view all the answers

Quale gene è espresso nei follicoli piliferi del topo delle sabbie durante la rigenerazione?

LEF1 Signup and view all the answers

Quanto tempo impiega in genere la chiusura dell'epitelio nel topo delle sabbie?

24 ore Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni sui tempi di guarigione del topo delle sabbie è corretta?

Sono più rapidi per l'epitelio. Signup and view all the answers

Cosa è stato identificato come principalmente coinvolto nel rimodellamento della lesione nel topo MRL?

Metalloproteasi Signup and view all the answers

Qual è la limitazione riscontrata nella rigenerazione delle lesioni nel topo MRL?

Le lesioni superiori a 4mm non guariscono. Signup and view all the answers

Qual è il rischio associato all'integrazione provirale multipla nei virus a ssRNA?

Splicing alternativi anomali Signup and view all the answers

Qual è il ruolo della doxiciclina nel sistema descritto?

Inibire la trascrizione quando assente Signup and view all the answers

Quale virus è descritto come ssRNA non integrativo e molto efficiente nel trasfettare le cellule somatiche?

Virus Sendai Signup and view all the answers

Cosa rende i vettori episomici più sicuri da utilizzare rispetto ad altri metodi?

Indipendenza dal DNA cromosomico Signup and view all the answers

Quale approccio è ritenuto più promettente per ridurre il rischio di tumorigenesi?

Sistemi non integrativi come il virus Sendai Signup and view all the answers

Quali metodi sono stati intensificati per trasdurre cellule somatiche negli ultimi anni?

Metodi non integrativi e non virali Signup and view all the answers

Cosa succede alla vita media dell'mRNA quando la poliadenilazione è breve?

L'mRNA ha una vita breve Signup and view all the answers

Quale osservazione è stata fatta riguardo alle colonie di cellule somatiche nell'esperimento descritto?

Le colonie compaiono più rapidamente nelle prime settimane Signup and view all the answers

Study Notes

Regolazione dell'espressione genica

L'acetilazione e la metilazione degli istoni influenzano la trascrivibilità dei geni. Le regioni metilate sono compatte e difficili da separare, limitando l'accesso alla trascrizione.
Fattori di crescita, ormoni, metaboliti e la matrice extracellulare possono regolare l'espressione genica influenzando i promotori dei geni.
I miRNA sono molecole che regolano l'mRNA e possono portare alla degradazione di quest'ultimo.
Gli esosomi sono vescicole che trasportano miRNA da una cellula all'altra, influenzando l'espressione genica nelle cellule vicine.

Rigenerazione e cellule staminali

La planaria è un verme piatto che possiede cellule staminali non differenziate chiamate neoblasti, distribuite in tutto l'organismo.
I neoblasti sono caratterizzati dalla proteina Piwi ed hanno un nucleo molto grande.
Quando la planaria viene amputata, i neoblasti migrano verso la zona di amputazione, formando un blastema.
Il blastema è una zona di nuovo tessuto in cui i neoblasti si differenziano in diversi tipi cellulari.
Il blastema ha una polarità definita, determinando la rigenerazione delle parti mancanti del corpo.
La quantità minima di tessuto che può rigenerare un'intera planaria è di 1/279 esimo.
La proteina Piwi è presente anche nelle cellule staminali umane e di altri mammiferi, suggerendo un ruolo nella rigenerazione e nel differenziamento cellulare.
Il differenziamento cellulare è regolato da segnali specifici, come la Wnt, che guidano il processo di formazione delle diverse strutture corporee.
I vertebrati hanno perso la capacità rigenerativa di molti tessuti rispetto alla planaria.
La planaria rigenera tessuti senza lasciare cicatrici, a differenza dei vertebrati.

Modelli animali per la rigenerazione

Il topo MRL ha una capacità di rigenerazione del tessuto cardiaco limitata a lesioni di dimensioni inferiori a 4 mm.
Il topo MRL presenta un sistema immunitario non molto efficiente, il che potrebbe spiegare la capacità rigenerativa.
L'Acomys (topo delle sabbie) ha una pelle fragile che rigenera completamente dopo lesioni importanti, inclusi i follicoli piliferi, le ghiandole sebacee e sudoripare.
L'Acomys rigenera anche il midollo spinale, i reni e il tessuto muscolare danneggiati.
L'Acomys è un modello ideale per lo studio della rigenerazione nei mammiferi.
Il pesce medaka è stato utilizzato per studiare la rigenerazione del cuore.
Gli studi sul medaka hanno dimostrato che la rigenerazione del cuore è possibile utilizzando cellule staminali cardiache.

Tecniche di riprogrammazione cellulare

Il trasferimento nucleare embrionario (SNCT) è stato utilizzato per produrre embrioni interspecifici, come ovini e bovini o quaglia e anatra cinese.
Il SNCT da cellula di scimmia a oocita di bovino ha portato alla formazione di una morula ma non di una blastocisti.
La partenogenesi è un processo di riproduzione asessuata in cui l'uovo si sviluppa senza fecondazione.
La partenogenesi è stata osservata nei rettili e può essere indotta in vitro nei mammiferi.
I mammiferi partenogenetici presentano spesso difetti di crescita e di differenziamento, probabilmente dovuti alla mancanza di regolazione dell'imprinting genomico.

Vettori virali per la terapia genica

I lentivirus sono retrovirus che si integrano nel genoma cellulare.
Gli adenovirus sono virus non integrativi che possono trasportare grandi quantità di materiale genetico.
Il virus Sendai è un virus ssRNA non integrativo che può trasdurre cellule somatiche con elevata efficienza.
I vettori lentivirali possono essere modificati per facilitare la trascrizione di geni specifici in risposta all'antibiotico doxiciclina.
I sistemi di trasduzione non integrativi sono essenziali per aumentare la sicurezza e ridurre il rischio di tumorigenesi.
I vettori episomici sono DNA extracromosomici che si replicano indipendentemente dal DNA cellulare.
Le linee cellulari derivate da iPSC ottenute mediante metodi non integrativi e non virali hanno dimostrato di essere sicure.

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Description

Scopri come l'acetilazione e la metilazione degli istoni influenzano l'espressione genica e come i fattori esterni regolano la trascrizione. Esplora il ruolo delle cellule staminali nella rigenerazione, utilizzando la planaria come esempio chiave. Metti alla prova le tue conoscenze con questo quiz.