TEMI CORRENTI DI RICERCA

1. Il Genoma non codificante e i Long noncoding RNAs (lncRNAs).
La scoperta dei long noncoding RNA (lncRNA) rappresenta un progresso significativo nella biologia della cellula.  Il nostro obiettivo è sviluppare nuovi strumenti per studiare l’interazione tra lncRNA e proteine, al fine di comprendere la loro funzione. A questo scopo, ci concentriamo su SINEUP, una famiglia di lncRNA antisenso, il cui effetto è quello di promuovere la traduzione di specifici mRNA bersaglio. Comprendere l’interazione tra proteine e SINEUP potrebbe migliorare notevolmente la nostra comprensione delle attività molecolari delle SINEUP.

2. Cell factories per la produzione sostenibile di farmaci biotecnologici.
Le proteine ricombinanti rappresentano una risorsa fondamentale per la ricerca di base e applicata, nonché per applicazioni biotecnologiche. Possono essere prodotte in una varietà di sistemi di espressione sebbene le cellule di mammifero sono la prima scelta quando le modificazioni post-traduzionali sono cruciali per la corretta funzione della proteina di interesse. Questo progetto mira a ingegnerizzare cellule CHO (Chinese Hamster Ovary) e altre cellule di mammifero, per sviluppare nuove linee cellulari in grado di produrre proteine a livelli elevati. A questo proposito, uso la mia esperienza per progettare, validare e infine applicare SINEUP e altri strumenti genetici per progettare "cell factories" per migliorare i processi di produzione delle proteine ricombinanti.

2. RNA e malattie
Nella cellula, i vari tipi di RNA esercitano molteplici funzioni, ed è noto che l’espressione aberrante di molti mRNA è alla base di numerose malattie. Sorprende comunque che molte malattie genetiche derivano da mutazioni in regioni del genoma trascrizionalmente attive ma non codificanti proteine. In questo progetto cerchiamo di comprendere come l’espansione GGGGCC in un tratto non codificante del gene C9Orf72 (una delle principali cause della SLA) possa risultare in un RNA “tossico”. 

CURRENT ISSUES OF RESEARCH

1. The non‐coding genome and the Long noncoding RNAs (lncRNAs).
The discovery of long noncoding RNA (lncRNA) represents a significant advance in cell biology. Our goal is to develop new tools to study the interaction between lncRNA and proteins, to understand their function. To this end, we focus on SINEUP, a family of natural antisense (NAT) lncRNAs, whose effect is to promote the translation of specific target mRNAs. Understanding the interaction between proteins and SINEUP could greatly enhance our understanding of the molecular activity of SINEUP.

2. Engineering cell factories for the sustainable production of biopharmaceuticals.
Recombinant proteins are fundamental resources for basic and applied research, as well as for biotechnological applications. They can be produced in a variety of expression systems although mammalian cells are the first choice when post-translational processing is required for function. This project aims at engineering CHO (Chinese Hamster Ovary) and other mammalian cells, to develop novel cell lines capable to produce proteins at elevated level. To this regard, I use my expertise to design, validate and finally apply the SINEUPTM and other genetic tools to engineer mammalian cell factories to improve the production processes of recombinant proteins.

3. RNA and diseases.
In the cell, the various types of RNA exert multiple functions, and it is known that the aberrant expression of many mRNA is the basis of many diseases. Surprisingly, however, many genetic diseases result from mutations in transcriptionally active regions, but not protein‐coding, of the genome. In this project, we aim at understanding how the GGGGCC expansion in a stretch of non‐coding gene C9orf72(a major cause of ALS) may result in a toxic RNA.