Dossier

A seconda del tipo di sistema utilizzato si applicano tecniche diverse: abbiamo già visto che per l'analisi dei trascrittomi si usano i microarray, mentre per i proteomi si usa la gel elettroforesi bidimensionale e la spettrometria di massa.

I dati ottenuti con questi esperimenti, solitamente molti, sono generalmente analizzati e integrati con altri presenti nelle banche dati grazie agli strumenti della bioinformatica (leggi il dossier).

Ora vediamo nel dettaglio alcune comuni situazioni sperimentali.

Nella progettazione di uno studio di biologia dei sistemi sono spesso studiati gli effetti indotti da elementi perturbanti, come per esempio l'inattivazione genica o l'introduzione di geni iperattivi come nel caso degli animali ko (a cui è stato tolto un gene) e di quelli transgenici (a cui il gene è stato aggiunto), che rappresentano le due tecniche classiche di questo approccio: dopo la modificazione genetica si studiano gli animali per comprendere quali effetti sono stati indotti nel funzionamento generale dell'organismo.

Una delle tecniche più recenti a questo proposito è l'utilizzo dell'interferenza a RNA. E' noto che le molecole di RNA, se opportunamente progettate, possono inibire l'attività di specifiche porzioni del genoma. Si utilizzano a tal scopo molecole chiamate RNA antisenso, che inserite dentro le cellule con procedure di microiniezione, possono interrompere in modo specifico alcune attività delle cellule. A questo punto, applicando le tecniche di analisi complessive, come la gel elettroforesi bidimensionale, è possibile individuare come il sistema proteico è stato influenzato da questa inibizione.

Per estendere ulteriormente il campo, si possono usare dei robot che iniettano in contemporanea in molte cellule RNA antisenso lievemente diversi, per poter avere un quadro completo e contemporaneo dei vari effetti che si possono provocare con un batteria di inibitori specifici. Un esempio pratico di applicazione è il test farmacologico: sapendo che un determinato complesso di interazioni determina una risposta immunitaria anomala, come per esempio l'allergia, possiamo studiare a tavolino un centinaio di RNA antisenso da usare come inibitori che agiscono a diversi livelli di questo complesso. Quindi effettuare l'esperimento in batteria con l'ausilio dei robot e analizzare con la bioinformatica tutti i dati ottenuti, per individuare in quali casi si ottiene il quadro migliore di inibizione: maggior effetto sul complesso anomalo con minor effetto su altri complessi della cellula.