Questo progetto si propone di studiare il ruolo dei geni Wnt nella miogenesi dei vertebrati. Studi precedenti del proponente avevano chiarito che Wnt1, prodotto dal tubo neurale del topo attiva Myf5 nel dominio dorso-mediale del somite neo-formato da cui originano i muscoli epassiali. D'altro canto Wnt7a, prodotto dall'ectoderma dorsale, attiva MyoD nel dominio dorso-laterale da cui originano i muscoli ipo-assiali (Cossu and Borello EMBO J. 18, 6867, 1999) Ci proponiamo ora di studiare: 1) i meccanismi intracellulari che portano all'attivazione dei geni regolatori; 2) se i Wnt sono anche responsabili della determinazione dei mioblasti fetali; 3) se in Zebrafish la miogenesi è regolata dai Wnt con meccanismi analoghi.
1) Per studiare I pathway intracellulari che portano all¿attivazione di Myf5 e/o MyoD utilizzeremo colture di mesoderma pre-somitico esposte a vettori lentivirali che esprimono forme costitutivamente attive o inattive di beta catenina (principale mediatore del pathway canonico dei Wnt) o di PKC delta (la forma prevalentemente espressa e importante nel pathway non canonico). Useremo inoltre inibitori farmacologici e topi mutanti per questi effettori. I risultati dovrebbero chiarire il ruolo delle varie vie di trasduzione nell¿attivazione della miogenesi mediata dai Wnt.
2) Gli stessi studi saranno ripetuti su embrioni più tardivi da cui saranno isolati progenitori Pax3/Pax7 positivi, di recente identificati nel muscolo embrionali e ritenuti precursori delle fibre embrionali e fetali (Relaix et al. Nature 435, 948, 2005).
3) Infine, estenderemo questi studi ad embrioni di Zebrafish, in collaborazione con F. Cotelli), inizialmente inibendo l¿espressione di Myf5 e/o MyoD con oligonucletidi antisenso. In seguito gli stessi agenti vitali e farmacologici saranno utilizzati. Questi esperimenti dovrebbero chiarire l¿origine evolutiva della miogenesi epo-assiale ed ipo-assiale che corrisponde alla duplicazione del cluster genico di MyoD.