CARATTERIZZAZIONE DI UN GENE CANDIDATO 1.Ricostruzione della sequenza genomica completa attraverso un contiguo di cloni 2. Identificazione della sequenza codificante (confronto con banca dati di cDNA, ibridazione con librerie di cDNA, analisi bioinformatiche, etc.) 3.Ricerca delle sequenze regolatrici (Fusione con gene reporter) 4.Ricerca della sequenze 5’ e 3’ UTR 5.Localizzazione del sito di inizio della trascrizione (Primer extension)

Ricerca delle sequenze regolatrici

Ricerca delle sequenze regolatrici attraverso l’analisi di regioni con delezioni fuse con un gene reporter

VETTORI CON GENI REPORTER - Scelta del vettore con un gene reporter e del tipo di cellula ospite - Clonaggio della ipotetica sequenza regolatrice che deve essere riconosciuta dai fattori di trascrizione della cellula ospite - Comparsa nuovo fenotipo identificabile con saggio semplice Luciferasi (gene luc della lucciola americana) Estratto cellulare + luciferina impulsi luminosi (luminometro) pGL2-Basic vettore espressione eucariotico Trasfezione in cellule eucariotiche

Analisi delle delezioni nella regione promotore del gene umano per il fattore VIII

ANALISI DELL’ESPRESSIONE DI UN GENE CANDIDATO 1)Ricostruzione dell’intero cDNA attraverso ibridazioni con librerie di cDNA 2)Sequenziamento del/i cDNA relativi al gene e confronto con il DNA genomico 3)Inserimento cDNA in vettore di espressione 4)Produzione del relativo mRNA e sua analisi: - analisi della localizzazione cellulare (produzione di ribosonde antisenso per ibridazione in situ in cellule o tessuti) - analisi della funzione (produzione di ribosonde antisenso per RNA interference) ed esame del cambiamento di espressione di altri geni/proteine 5) Espressione in cellule procariotiche o eucariotiche Produzione di proteina per: - studi biochimici e funzionali, cristallografici - produzione anticorpi specifici

Produzione in vitro di trascritti (ribosonde antisenso) per ibridazioni in situ Vettore ricombinate + RNA polimerasi purificata (dai fagi T7 o SP6) + rNTP (eventualmente con uno marcato)

Ibridazione in situ su campione intero Espressione di un gene per la crescita dei fibroblasti nell’embrione di pollo. Trascritti marcati con sonda di mRNA antisenso marcata con digossigenina e rilevati con anticorpi antidigossigenina accoppiati a fosfatasi alcalina

RISC: RNA-induced silencing complex Studio degli effetti dell’RNA interference con produzione in vitro di trascritti antisenso

ANALISI DELL’ESPRESSIONE DI UN GENE CANDIDATO 1)Ricostruzione dell’intero cDNA attraverso ibridazioni con librerie di cDNA 2)Sequenziamento del/i cDNA relativi al gene e confronto con il DNA genomico 3)Inserimento cDNA in vettore di espressione 4)Produzione del relativo mRNA e sua analisi: - analisi della localizzazione cellulare (produzione di ribosonde antisenso per ibridazione in situ in cellule o tessuti) - analisi della funzione (produzione di ribosonde antisenso per RNA interference) ed esame del cambiamento di espressione di altri geni/proteine 5) Espressione in cellule procariotiche o eucariotiche Produzione di proteina per: - studi biochimici e funzionali, cristallografici - produzione anticorpi specifici

Espressione in vitro del gene e induzione della produzione della proteina Clonaggio di cDNA in vettori di espressione con promotori fagici molto efficienti (es: SP6 e T7) Trasformazione cellula batterica ospite Il batterio deve essere di un ceppo particolare mutagenizzato: Es: ceppo lisogeno per T7 (fago T7 integrato e alterato perché ha il gene per la polimerasi T7 a valle del promotore LacZ, indotto dall’IPTG)

Mappatura genetica Mappatura fisica bassa risoluzione Mappatura fisica alta risoluzione Mappatura del trascritto Sequenziamento del gene

Clonaggio funzionale Clonaggio posizionale Conoscenza proteina Malattia genetica Determinazione sequenza amminoac.Mappatura genetica con marcatori polimorfici Deduzione sequenza nucleotidicaIdentificazione cloni genomici che coprono il sito mappato Sintesi sonda oligonucleotidicaRicerca del gene (varie tecniche) Isolamento clone di cDNADeduzione della struttura aminoac. Isolamento clone genomicoRicerca mutazioni nucleotidiche Caratterizzazione clone genomicoRicerca funzione proteica Ricerca delle mutazioni