Analisi trascrizionale del gene che codifica l'Acil CoA:diacilglicerolo aciltransferasi 1 (DGAT1) nella specie bufalina

Il bufalo viene allevato in Italia essenzialmente per la produzione di latte, interamente destinato alla trasformazione, mentre in altre parti del mondo, dopo una parziale scrematura, viene utilizzato anche per il consumo diretto.Il potere calorico del latte di bufala è più elevato di quello del latte di vacca,dal quale differisce per la maggiore percentuale di grasso,lattosio e di proteine.La "resa" qualitativa dei prodotti caseari dipende, oltre che dalla composizione in acidi grassi della componente lipidica del latte,anche dal rapporto grasso/caseine.Per ottenere un prodotto con una qualità organolettica costante è essenziale standardizzare tale rapporto nel latte.Un sua alterazione può ripercuotersi sulla fase di trasformazione.Attualmente il miglioramento delle caratteristiche quali-quantitative del grasso del latte è stato realizzato agendo su fattori ambientali.La recente applicazione delle tecniche di biologia molecolare fornisce un contributo essenziale per una rapida ed economica identificazione della naturale variabilità genetica ai loci dei geni candidati che controllano il contenuto di grasso nel latte degli animali allevati in modo tale da accelerare i processi di miglioramento genetico.Recentemente sono state messe in evidenza nella specie bufalina differenze significative sulla resa di caseificazione a parità di proteina totale.Pertanto, è ragionevole ipotizzare la presenza di un gene maggiore per il contenuto di grasso nel latte.Negli ultimi anni si stanno moltiplicati gli sforzi per evidenziare marcatori genetici utili per miglioramento delle prestazioni produttive della specie bufalina.Questa U.O. nell'ambito del programma di ricerca di rilevante interesse nazionale coofinanziato (2003) ha affrontato l'analisi strutturale del gene DGAT1 nel bufalo.I risultati conseguiti hanno messo in evidenza diversi marcatori genetici, sia a livello esonico che intronico.È ipotizzabile che qualcuna di tali mutazioni possa essere responsabile di differenze quali-quantitative nei trascritti,analogamente a quanto osservato per i geni che codificano per le proteine del latte.Ad esempio,per l'a-lattoalbumina bovina sono stati identificato 3 singoli polimorfismi nella regione 5' UT in posizione +15, +21 e +54 rispetto all'inizio della trascrizione dell'mRNA.Gli alleli alpha-La(+15)A e La(+15)B si caratterizzano per la sostituzione guanina in adenina ed è stato osservato che l'allele alpha-La(+15)B è associata ad un maggior contenuto percentuale di proteina e grasso nel latte.Le mutazioni nel promotore del gene possono alterare l'efficienza della trascrizione di un gene strutturale ed in questo modo influenzare l'espressione del gene. Inoltre,i polimorfismi trovati all'interno di sequenze introniche ed esoniche sono stati considerati responsabili dei difetti nel processo di trascrizione primaria e/o nel trasporto dell'mRNA nel citoplasma.Recentemente, nella specie bovina è stato identificato al locus DGAT1,un allele associato ad un diverso contenuto di grasso nel latte.È stato ipotizzato che il cambiamento aa lisina-alanina in posizione 232 che caratterizza tale allele possa, anche se modestamente, incrementare la percentuale di splicing altenativi e, quindi, generare un mRNA alternativo che, potenzialmente, potrebbe codificare per una isoforma del DGAT1 compromettente l'attività dello stesso.Lo splicing alternativo è un fenomeno costitutivo nel gene che codifica per la caseina as1 e as2 nelle principali specie di ruminanti di interesse zootecnico.E' ipotizzabile che, nel caso di tali geni, la rimozione di esoni durante il processo di maturazione dell'mRNA possa essere conseguenza o della bassa specificità delle sequenze consenso,al 5' e/o al 3' delle giunzioni di splice, o della struttura genica particolarmente frazionata.La maturazione di tali trascritti alternativi sembrerebbe essere un complicato processo multi step.E' possibile pertanto formulare due ipotesi:le delezioni osservate nelle caseine as1 e as2 potrebbero riflettere una perdita di accuratezza di tale processo di maturazione o essere,più semplicemente, una conseguenza di modifiche conformazionali del pre-mRNA indotte da mutazioni.Tali fenomeni conducono alla formazione di vere e proprie isoforme proteiche responsabili di un'ampia variabilità di caseina as1 e as2 nel latte.Il programma proposto si prefigge di studiare le popolazioni degli mRNA costitutivi trascritte dal gene DGAT1 bufalino e le possibili influenze delle mutazioni evidenziate a livello genomico,e di quelli eventualmente ancora da evidenziare, sull'attività trascrizionale del gene