Ruolo dell’architettura nucleare nell’identità cellulare
Negli ultimi anni con lo sviluppo di tecnologie innovative in grado di determinare la conformazione del genoma è emerso che ogni cromosoma adotta una forma specifica e occupa una determinata posizione nel nucleo. Entrambi questi aspetti permettono un’adeguata regolazione dell’espressione genica e il mantenimento dell’integrità genomica. Inoltre studi recenti hanno rivelato che non solo la plasticità della cromatina (l’insieme di proteine e DNA) è importante per la regolazione dei processi biologici, ma anche l’architettura nucleare può influenzare tali processi ed è una caratteristica che riflette lo stato di salute delle cellule. Infatti, in molte patologie l’organizzazione del genoma è compromessa ma anche la morfologia nucleare risulta alterata, e quest’ultima in molti casi viene utilizzata dai patologi nelle loro diagnosi come indice di malignità. Al momento i meccanismi molecolari alla base del rimodellamento patologico della cromatina e/o della forma nucleare non sono conosciuti. Il mio gruppo di ricerca è dedito allo studio dei meccanismi che controllano la conformazione della cromatina, ne guidano l’orientamento all’interno del nucleo ed il suo mantenimento/cambiamento in processi fisiologici dinamici. Abbiamo iniziato studiando dei fattori epigenetici che hanno un ruolo fondamentale nella regolazione della conformazione e funzione della cromatina: le proteine Polycomb. Nel nostro ultimo lavoro abbiamo descritto per la prima volta un’interazione funzionale ed evolutivamente conservata tra la lamina nucleare di tipo A e le proteine Polycomb, dimostrando che, durante il differenziamento, tale interazione è importante per il corretto funzionamento delle proteine Polycomb. Al momento siamo impegnati nel capire il ruolo di questa interazione in processi fisiologici come la senescenza e in condizioni patologiche come il cancro e le laminopatie, malattie umane causate da mutazioni genetiche nel gene Lamina A. Il nostro scopo a lungo termine è di descrivere i meccanismi molecolari alla base del rimodellamento del genoma per stimolare lo sviluppo di nuovi approcci farmaceutici che mirino a invertire le aberrazioni nucleari nelle malattie umane.
Progetti
- Studio del ruolo dell’architettura nucleare nel differenziamento dei linfociti T CD4+ umani
- Ruolo dell’interazione funzionale tra la LaminA/C e le proteine Polycomb nella senescenza muscolare fisiologica e patologica
- Identificazione delle alterazioni dell’epigenoma nella sindrome di Hutchinson-Gilford
- Rimodellamento del genoma nella progressione del cancro alla prostata
Team
Nome / Name | Ruolo / Role | |
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Andrea Bianchi | PhD student | bianchi@ingm.org |
Giulia La Macchia | Student | lamacchia@ingm.org |
Federica Lucini | PhD student | lucini@ingm.org |
Gloria Pegoli | Lab Technician | pegoli@ingm.org |
Valentina Rosti | Predoctoral Fellow | rosti@ingm.org |
Philina Santarelli | PhD Student | santarelli@ingm.org |
Sara Valsoni, PhD | Post Doc, Bioinformatician | valsoni@ingm.org |
Pubblicazioni
- A cytosolic Ezh1 isoform modulates a PRC2-Ezh1 epigenetic adaptive response in postmitotic cells.
Bodega B, Marasca F, Ranzani V, Cherubini A, Della Valle F, Neguembor MV, Wassef M, Zippo A, Lanzuolo C, Pagani M, Orlando V.
Nat Struct Mol Biol (2017) 24:444-452
- Determination of Polycomb Group of Protein Compartmentalization Through Chromatin Fractionation Procedure.
Marasca F, Marullo F, Lanzuolo C.
Methods Mol Biol (2016) 1480:167-80
- Nucleoplasmic Lamin A/C and Polycomb group of proteins: An evolutionarily conserved interplay.
Marullo F, Cesarini E, Antonelli L, Gregoretti F, Oliva G, Lanzuolo C.
Nucleus (2016) 7:103-11
- Lamin A/C sustains PcG protein architecture, maintaining transcriptional repression at target genes.
Cesarini E, Mozzetta C, Marullo F, Gregoretti F, Gargiulo A, Columbaro M, Cortesi A, Antonelli L, Di Pelino S, Squarzoni S, Palacios D, Zippo A, Bodega B, Oliva G, Lanzuolo C.
J Cell Biol (2015) 211:533-51
- PcG-mediated higher-order chromatin structures modulate replication programs at the Drosophila BX-C.
Lo Sardo F, Lanzuolo C, Comoglio F, De Bardi M, Paro R, Orlando V.
PLoS Genet (2013) 9:e1003283
- Concerted epigenetic signatures inheritance at PcG targets through replication.
Lanzuolo C, Lo Sardo F, Orlando V.
Cell Cycle (2012) 11:1296-300
- Memories from the polycomb group proteins.
Lanzuolo C, Orlando V.
Annu Rev Genet (2012) 46:561-89
- PcG complexes set the stage for epigenetic inheritance of gene silencing in early S phase before replication.
Lanzuolo C, Lo Sardo F, Diamantini A, Orlando V.
PLoS Genet (2011) 7:e1002370
- Polycomb response elements mediate the formation of chromosome higher-order structures in the bithorax complex.
Lanzuolo C, Roure V, Dekker J, Bantignies F, Orlando V.
Nat Cell Biol (2007) 9:1167-74
- The finger subdomain of yeast telomerase cooperates with Pif1p to limit telomere elongation.
Eugster A, Lanzuolo C, Bonneton M, Luciano P, Pollice A, Pulitzer JF, Stegberg E, Berthiau AS, Forstemann K, Corda Y, Lingner J, Geli V, Gilson E.
Nat Struct Mol Biol (2006) 13:734-9
Andrea Bianchi