L’analisi molecolare e funzionale di una larga zona del promotore del gene CFTR rivela mutazioni patogene in fibrosi cistica.
Molecular and functional analysis of the large 5′ promoter region of CFTR gene revealed pathogenic mutations in CF and CFTR-related disorders.
Giordano S, Amato F, Elce A, Monti M, Iannone C, Pucci P, Seia M, Angioni A, Zarrilli F, Castaldo G, Tomaiuolo R. The Journal of Molecular Diagnostic, 2013, 15(3):331-40
Il promotore è un tratto di DNA che si trova a monte del gene: quando il promotore è attivato dà inizio alla trascrizione del gene promuovendo la sintesi di RNA messaggero. L’RNA messaggero traduce il messaggio genetico e presiede alla sintesi della proteina. Se il promotore manca di un frammento del DNA che lo compone, avrà difficoltà a dare avvio all’intero processo, con il risultato che ci sarà alla fine la produzione di una proteina alterata. Fino ad oggi sono state identificate le numerose mutazioni presenti nelle regioni principali che costituiscono il gene, mentre non sono state studiate le mutazioni che possono trovarsi nella regione promotrice. In questo studio, che fa capo a Rossella Tomaiuolo, Ricercatore del Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche dell’Università Federico II di Napoli, gli autori hanno indagato 118 pazienti FC, che avevano una o entrambe le mutazioni non identificate, insieme a un gruppo di soggetti-controllo non FC (in numero di 75), effettuando il sequenziamento diretto della specifica regione promotrice del gene CFTR. In questo modo sono state identificate 23 mutazioni, di cui 9 risultano mai segnalate prima. Al fine di determinare gli effetti di tali mutazioni sull’espressione del gene, per 17 di queste mutazioni è stata studiata l’attività in vitro, selezionando quattro differenti sistemi cellulari (cervice uterina, pancreas, polmone, fegato), per esplorare il loro effetto funzionale in relazione ai dati clinici di ciascun paziente. Delle 17 mutazioni studiate, si è visto che 8 modificavano in modo significativo l’espressione del gene, con differenze significative rispetto al tipo di linea cellullare in cui avveniva l’espressione. Questo suggerisce che tali mutazioni compromettono l’interazione del gene CFTR con i fattori di regolazione prodotti in quantità diversa dalle diverse cellule che compongono i tessuti saggiati. Gli autori concludono che l’intera regione promotrice studiata è fortemente coinvolta nella regolazione dell’espressione del gene e che mutazioni in questa regione possono o ridurre o aumentare l’espressione del gene a diversi livelli tissutali, avendo quindi un ruolo nella patogenesi della malattia o nella modulazione della sua manifestazione clinica.
Patients with cystic fibrosis manifest a multisystemic disease due to mutations in the gene encoding the CF transmembrane conductance regulator (CFTR); despite extensive testing of coding regions, a proportion of CF alleles remains unidentified. In this paper the researchers, led by Rossella Tomaiuolo from the University of Naples Federico II, analyzed 118 patients with CF and CFTR-related disorders, most with unknown mutations, and a non-CF control group (n=75) by sequencing the 6000-bp region at the 5′ of the CFTR gene. The authors identified 23 mutations, of which 9 were novel. 17 of those motations were expressed in vitro, using four cell systems to explore their functional effects.
The researchers concluded that gene variants in the large 5′ region may cause altered regulation of CFTR gene expression, acting as disease-causing mutations or modifiers of its clinical phenotype.
