Sottrazioni ai tempi della crisi: approcci molecolari ed in silico per l'isolamento del segnale primario della determinazione del sesso di Ceratitis capitata.

La mosca Ceratitis capitata (Diptera, Tephritidae) è uno dei principali parassiti agricoli su scala mondiale ed è utilizzato da svariati anni in diversi laboratori di ricerca come organismo modello per studi genetici comparati. In uno studio durato più di venti anni il nostro gruppo di ricerca ha isolato e caratterizzato gli omologhi di C. capitata dei principali geni coinvolti nel controllo della determinazione del sesso di D. melanogaster, distante filogeneticamente da C. capitata circa 130 milioni di anni. L'interesse per tali geni è dovuto alla possibilità di studiare attraverso essi fenomeni biologici di base oltre che di sviluppare strumenti biotecnologici applicativi per il controllo di insetti parassiti. Questo studio comparato ha portato alla scoperta di una parziale conservazione del pathway di determinazione del sesso tra le due specie ed alla scoperta del ruolo epigenetico chiave del gene transformer di C. capitata (Cctra). Cctra risulta attivo soltanto in femmine (con cromosomi sessuali XX) ed è in grado di autoregolare il proprio stato di attività mediante splicing alternativo. In maschi (XY) il gene è represso, direttamente o indirettamente, nelle primissime fasi dello sviluppo embrionale (6-8 ore dalla deposizione) da un fattore legato al cromosoma Y detto “Male Determining Factor” (MDF). Ciò impedisce l'instaurarsi di una autoregolazione positiva di Cctra e porta allo sviluppo di individui di sesso maschile. Il knock-out transiente mediante RNAi del gene Cctra a stadi precoci dello sviluppo porta alla reversione sessuale di embrioni XX che si sviluppano come maschi fertili e vitali. Utilizzando tale scoperta abbiamo realizzato una linea transgenica di C. capitata in grado di produrre progenie di soli maschi (XY e revertiti XX) ed abbiamo messo a punto uno schema di incroci che ci consente di ottenere due distinte popolazioni di embrioni: misti (con cariotipo XY ed XX) e solo XX. In questa comunicazione presentiamo gli approcci di sottrazione, molecolari ed in silico, da noi sviluppati ed in corso di utilizzazione sull'RNA estratto dalle due popolazioni embrionali per individuare geni differenzialmente espressi nei due sessi a stadi precoci di sviluppo embrionale nell'ottica di isolare tra questi il fattore determinante la mascolinità in C. capitata. L'isolamento del segnale primario della determinazione del sesso (MDF), ad oggi non ancora caratterizzato in nessuna specie di dittero, sarebbe estremamente importante sia per scopi applicativi che per studi comparati sulla struttura, il funzionamento e l'evoluzione dei cromosomi sessuali.