La tecnica del "chromosome walking"

In cosa consiste la tecnica del chromosome walking?
Luigi Pinto
4 febbraio 2005
Si tratta di una tecnica di biologia molecolare che consente di "camminare sul cromosoma" e identificare in successione sequenze contigue di Dna fino a raggiungere la sequenza bersaglio, che nella maggior parte dei casi contiene un gene malato.

Il chromosome walking è una delle tecniche utilizzate con successo per identificare il gene della fibrosi cistica. L'analisi della segregazione di marcatori in famiglie con individui affetti (studi di associazione) aveva evidenziato che il gene malato, di cui non si conosceva la funzione, era localizzato sul cromosoma 7 nelle vicinanze di una sequenza di Dna nota.

Per raggiungere il gene che causa la malattia, è stata utilizzata questa prima sequenza come sonda ed è stata ibridata con una libreria di Dna genomico. Una libreria di Dna genomico è una collezione di tutto il genoma umano in pezzi discreti (lunghi circa 10 000 basi) inseriti in plasmidi batterici che ne consentono la manipolazione e amplificazione. Pertanto in essa è anche presente un frammento che ibridizza con la prima sonda e di lunghezza maggiore.

Lo screening della libreria ha permesso di identificare un frammento di Dna in parte sovrapposto alla sonda stessa, ma che si estende più distalmente. Questo secondo frammento è stato isolato, sequenziato e il pezzo più distante è stato usato di nuovo come sonda sulla libreria di Dna genomico. Tale ibrididazione ha prodotto una sequenza ancora più lontana.

Attraverso successivi passi, il chromosome walking consente da un sito di partenza di muoversi fino a 200 Kb (200 000 basi) per raggiungere il gene malato. È interessante notare che la funzione del gene malato non era assolutamente conosciuta nel momento in cui si è iniziato in chromosome walking. Pertanto in questo lungo cammino si sono trovati anche altri geni che tuttavia non si sono rivelati coinvolti nella patologia.

Con il sequenziamento del genoma umano, il Cromosome walking è sempre meno utilizzato negli studi di genomica umana. Oggi è sufficente inserire la sequenza di Dna in banca dati per ottenere le sequenze di Dna fiancheggianti. Tuttavia puo rivelarsi utile per genomi non ancora conosciuti.

Franco Pagani International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB), Trieste

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