JP2018 - Il lato oscuro del genoma: svelare le varianti strutturali mediante tecnologie genomiche innovative

Data inizio
6 luglio 2019
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Biotecnologie
Responsabili (o referenti locali)
Rossato Marzia
Parole chiave
JOINT PROJECTS, GENOME STRUCTURE, GENETIC DISEASES, HUMAN MOLECULAR GENETICS, STRUCTURAL VARIANTS, HAPLOTYPE, GENOMIC TECHNOLOGIES

PREMESSA
Nonostante gli enormi miglioramenti raggiunti dai metodi di sequenziamento negli ultimi dieci anni, le tecnologie di sequenziamento di nuova generazione mostrano limiti oggettivi che ostacolano un'analisi completa del genoma. Approcci di sequenziamento che usano read corte, come Illumina, non sono infatti in grado di risolvere adeguatamente le regioni a bassa complessità o altamente omologhe e di determinare gli aplotipi. Di conseguenza, alcune caratteristiche genomiche, e in particolare le grandi variazioni strutturali (SV), costituiscono tuttora il lato oscuro del genoma. Questo scenario ha spinto lo sviluppo di nuovi metodi genomici, come il sequenziamento di terza generazione, quello basato su “linked-reads” e le mappe ottiche, che generano informazione a lungo raggio in grado di aggirare tali limiti. Tuttavia, l’utilizzo di queste tecnologie è ancora molto limitato e non è totalmente chiarito quali siano le loro prestazioni relative né i rispettivi vantaggi.

OBIETTIVI
Il progetto mira ad implementare queste metodiche innovative.

PROCEDIMENTO
Per caratterizzare due condizioni genetiche complesse in cui gli approcci tradizionali sono inadeguati:
  • la cromotripsi, cioè casi di riarrangiamenti cromosomici multipli che derivano da un singolo evento di massiccia rottura e riassemblaggio del DNA e
  • casi SMN1 2+0, cioè portatori di atrofia muscolare spinale con 2 copie di SMN1 localizzate su un singolo cromosoma. Questi casi serviranno come studi “Proof-Of-Concept” per identificare la capacità delle due tecnologie rispettivamente di
    •  ricostruire la struttura cromosomica complessa caratterizzata da inversioni e traslocazioni bilanciate e
    • determinare gli aplotipi lunghi, aspetti attualmente non risolti dalle metodiche più comuni, come gli array CGH.
RISULTATI
I risultati del progetto e l'identificazione di protocolli appropriati permetteranno una maggiore applicazione di queste tecnologie innovative e serviranno come punto di partenza per futuri progetti applicativi finalizzati alla loro implementazione anche in contesti clinici.

MAIN PARTNER
BiotechSOL srl

Enti finanziatori:

Finanziamento: assegnato e gestito dal Dipartimento

Partecipanti al progetto

Marzia Rossato
Professore associato
Aree di ricerca coinvolte dal progetto
Genomics, comparative genomics, functional genomics

Attività

Strutture