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Scienze Economiche, Aziendali e Statistiche

Metodi e modelli numerici per l’analisi dei network di interazione nelle terapie geniche

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PON Ricerca e Innovazione 2014-2020

Bando Attraction and International Mobility (AIM)

Codice Progetto: AIM1873193

 

Linea Attività 2 - METODI E MODELLI NUMERICI PER L’ANALISI DEI NETWORK DI INTERAZIONE NELLE TERAPIE GENICHE

(Linea 1 - Mobilità dei Ricercatori)

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Prof. Andrea Consiglio
RICERCATORE ASSUNTO: Dott. Gianluca Sottile

L’attività di ricerca proposta si inquadra nell’area tematica “Salute, alimentazione e qualità della vita”. I microRNA sono RNA corti (21-24 nucleotidi) non codificanti proteine, ma con l’importante funzione di regolare la traduzione degli RNA messaggeri loro target. I microRNA validati sono circa un migliaio e regolano l’espressione genica di circa 20.000 geni. Il sistema microRNA-target è un sistema complesso, in cui ciascun microRNA può regolare centinaia di geni e ciascun gene può essere regolato da più di un microRNA. Esistono numerosi algoritmi di predizione di target di microRNA in cui i geni regolati vengono predetti sulla base di parametri generali, che non dipendono dal tipo di cellule in esame. Gli algoritmi di predizione esistenti producono tipicamente una lista di geni regolati, parte dei quali potrebbe non essere espressa (presente) nelle cellule di interesse, risultando come falsi positivi. A ciò si aggiunge il fatto che nel sistema microRNA-target sono stati rilevati effetti di collaborazione e competizione legati ai profili di espressione dei microRNA e dei target.

Modellazione del sistema microRNA: L’attività consiste nella realizzazione dei modelli del sistema microRNA-target specifico per ciascun tessuto di interesse, includendo nei modelli i profili di espressione degli elementi del sistema. Per raggiungere questo obiettivo, si selezioneranno, dai database pubblici (per esempio NIH-TCGA), alcuni data-set completi di espressione di microRNA e di RNA target, utili per istruire e validare i modelli di network sviluppati.

Studio e sviluppo di algoritmi per la predizione di geni regolati dai microRNA con tecniche di analisi delle reti (network analysis): Partendo dai modelli di network di interazione microRNA-target realizzati per individuare le differenze tra due tessuti di interesse, confrontando, ad esempio, i network di interazione microRNA-target predetti per un tessuto tumorale e per il corrispondente tessuto sano proveniente dallo stesso paziente, sarà possibile ottenere informazioni sul ruolo dei microRNA nell’insorgere del tumore.

Le attività descritte saranno condotte in collaborazione con UPMC-USA.