INDICE
Riassunto... I Abstract... II INTRODUZIONE...1 1- IL ROMBENCEFALO... 1 1.1- Il tubo neurale... 1 1.1.1- Origine e sviluppo... 1 1.1.2- La regionalizzazione antero-posteriore... 21.1.3- La segmentazione del rombencefalo... 3
2. I GENI OMEOTICI... 7
2.2- Il processo di segmentazione in Drosophila... 7
2.3- I geni omeotici di Drosophila : geni HOM-C... 7
2.4- I geni omeotici dei vertebrati: geni Hox... 8
2.4.1- I complessi HoxA, HoxB, HoxC e HoxD... 8
2.4.2- I gruppi paraloghi... 9
2.4.3- La colinearità spazio-temporale... 9
2.5- Evoluzione dei geni Hox ed implicazioni filogenetiche...10
2.5- Espressione dei geni Hox... 11
2.5.1- Espressione nel rombencefalo... 11
2.5.2- Espressione nelle creste neurali e negli archi branchiali... 11
2.5- Regolatori dell’espressione segmentale dei geni Hox...12
2.5.1- Regolazione da parte dei geni kreisler e Krox-20... 12
2.5.2- Regolazione da parte dell’acido retinoico... 12
2.5.3- Regolazione da parte delle proteine Hox... 13
3. TECNICHE DI STUDIO DEI GENI OMEOTICI NEI VERTEBRATI... 13
3.1- La ricombinazione omologa nel topo...13
3.1.1- Mutagenesi convenzionale... 13
3.1.2- Mutagenesi condizionale... 14
a- Sistema inducibile Cre/loxP... 14
b- Ricombinazione sito specifica ... 15
c- Applicazioni... 15
“Knockouts” tessuto-specifici... 15
Analisi di “lineage” cellulare... 16
4- I GENI Hox NEI VERTEBRATI... 17
4.1- ESPERIMENTI DI GUADAGNO E PERDITA DI FUNZIONE... 18
4.2- IL GENE Hoxa2... 20
4.2.1- Hoxa2, gene selettore dell’identità morfogenetica delle NCC del secondo arco branchiale...20
4.2.2- Hoxa2 stabilisce l’identità segmentale di r2 e di r3... 21
4.2.3 Hoxa2 contribuisce al controllo genetico della guida assonale dei motoneuroni di r2 ed r3...22
4.3- Linee transgeniche utilizzate per lo studio dei mutanti Hoxa2... 23
5- IL SISTEMA PRECEREBELLARE...27
5.1- ll “rhombic lip”... 27
5.3- segnali implicati nella migrazione dei precursori
precerebellari... 30
5.4- alterazioni della migrazione dei precursori precerebellari... 30
SCOPO DELLA TESI... 32
MATERIALI E METODI... 33
1- Genotipaggio... 33
2- Colorazione cromogenica per la ?-galattosidasi... 33
3- Taglio dei preparati... 34
4- Ibridazione in situ... 35
4.1- Ibridazione in situ “whole mount” ... 36
5- Colorazione retrograda con Destrano coniugato con rodamina o biotina...38
6- Colorazione anterograda con DiI... 39
7- Immagini... 40
RISULTATI... 41
1- Analisi dello sviluppo del nucleo pontino nella linea “knockin” Hoxa2/?LacZ...41
2- Analisi molecolare dello sviluppo del nucleo pontino nel mutante Hoxa2... 49
3- Analisi della formazione delle fibre muscoidi nel mutante Hoxa2-/-... 53
3.1- Marcatura retrograda con Destrano biotinilato... 53
3.2- Marcatura retrograda con DiI... 54
DISCUSSIONE... 56
1- Lo sviluppo del nucleo pontino è alterato nei topi mutanti Hoxa2-/-…... 56
1.1- Ipotesi di un fenotipo “non-cell-autonomous” ……... 56
1.2- Ipotesi di un fenotipo “cell-autonomous” ……... 57
2- Alterazioni nella formazione delle proiezioni ponto-cerebellari negli embrioni Hoxa2-/-………... 57
3- Alterazioni a carico del nucleo cocleare………..………. 58
CONCLUSIONI E PROSPETTIVE FUTURE... 60 Bibliografia
