Questa pubblicazione, che rientra nell'ambito della biologia computazionale, riguarda la progettazione e realizzazione di un software originale, "SpliceAid", di libero uso e di interesse generale per i settori biologico e medico. Questo nuovo strumento sta ricevendo una notevole attenzione dall'ambiente scientifico nazionale ed internazionale come dimostrano le migliaia di accessi al nostro server e le citazioni in articoli pubblicati su riviste prestigiose.
L'utilità di SpliceAid è quella di indirizzare la lunga e costosa sperimentazione di laboratorio verso quelle mutazioni che hanno maggiori probabilità di causare patologie, consentendo quindi di ottenere risultati abbattendo tempi e costi. Tra le varie applicazioni citiamo, ad esempio, la selezione di polimorfismi da genotipizzare in studi di associazione, cioè la scelta di quali caratterizzare sperimentalmente tra le migliaia di polimorfismi conosciuti che in gran parte non sono responsabili di patologie.
SpliceAid analizza la sequenza genica immessa dall'utente e restituisce una predizione molto attendibile delle posizioni dei segnali chiave che si trovano all'interno di un gene umano e di quali proteine vi si possono legare. Queste informazioni sono utili nella predizione degli schemi di splicing di un dato gene normale o mutato.
Nelle sequenze nucleotidiche dei geni del genoma umano è contenuta l'informazione per la sintesi di proteine. I geni non sono utilizzabili direttamente poiché interrotti da sequenze chiamate introni. Lo splicing è il meccanismo molecolare che consente la rimozione degli introni rendendo quindi utilizzabile l'informazione contenuta nei geni. La non accurata rimozione degli introni è alla base di molte malattie, ad esempio la fibrosi cistica, la neurofibromatosi, l'atassia telangectasia, ecc.
Sta diventando sempre più evidente che mutazioni umane responsabili di patologie agiscono spesso alterando il meccanismo di rimozione degli introni, portando così alla produzione di proteine non funzionanti o mal funzionanti. Tali errori sembrerebbero alla base di molte più patologie di quanto ci si potesse aspettare.
Purtroppo si ha ancora una scarsa conoscenza delle regole per individuare le sequenze da rimuovere all'interno di un gene. Questo problema, che può essere pensato come la decodifica di un messaggio criptato, è stato affrontato dai ricercatori utilizzando tecniche quali quelle della teoria dell'informazione, il data mining, le reti neurali artificiali e varie altre.
Si stanno accumulando numerose evidenze sul fatto che il meccanismo di individuazione degli introni nel gene avviene in prima istanza grazie alla presenza di brevi sequenze segnale che vengono riconosciute e legate da particolari proteine.
E' per questo che i risultati dell'uso di SpliceAid possono essere di grande importanza per la comprensione dei meccanismi molecolari alla base di patologie e per individuare predisposizioni individuali.
Per il testo completo rivolgersi a:
Giovanni Principato
Dipartimento di Biochimica, Biologia e Genetica
Tel. 071 2204641
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