Studio Italiano, finanziato da Telethon e AIRC, dimostra come le cellule sfruttino l’acido ribonucleico per regolare l’attività dei geni in caso di eventi improvvisi
Il dott. Valerio Orlando, ricercatore dell’Istituto Telethon Dulbecco che lavora alla Fondazione Santa Lucia di Roma, ha scoperto come in caso di crisi le cellule adattano il loro proprio normale programma genetico modulando l’attività dei geni grazie all’interferenza dell’RNA e come ciò avviene su scala globale nel genoma.
Come spiega Orlando: “In caso di “crisi” - cambiamenti improvvisi di temperatura e di nutrienti disponibili, oppure modifiche nel corso dello sviluppo - la cellula sfrutta i macchinari che producono i piccoli Rna all’interno del nucleo per inibire direttamente la produzione di Rna alla fonte e adattarsi così alle condizioni ambientali”.Lo studio, recentemente pubblicato su Nature, ha come protagonista l’Rna (acido ribonucleico), una molecola che svolge numerosi compiti nella cellula, tra cui quello di messaggero: la cellula produce, a partire dal Dna, filamenti di Rna che fanno da “stampo” per la traduzione in proteine. L’interferenza a Rna è un meccanismo comune a quasi tutti gli organismi viventi, che si è evoluto innanzitutto per proteggere le cellule dai virus. La cellula riconosce queste molecole come estranee, si allerta e le riduce in pezzi più piccoli per eliminarle, evitando così che vengano prodotte proteine virali, e reprime la produzione di proteine cellulari non necessarie in un determinato momento, controllando così in maniera fine la sintesi proteica.
Recentemente si è scoperto che, al contrario di quanto si pensava, solo il 5 per cento del genoma produce informazioni successivamente tradotte in proteine. Infatti, la maggior parte degli Rna prodotti sembra agire con meccanismi “epigenetici” , che consentono alle cellule di conservare la loro identità nel tempo. Lo studio di questi meccanismi è importante per capire non solo come una cellula acquisisce le sue caratteristiche peculiari, ma anche come la perdita di questa identità possa tradursi in stati patologici, come per esempio tumori e malattie degenerative.
“Fino a oggi si pensava che la regolazione dei livelli di Rna e quindi di proteine avvenisse nel citoplasma, il compartimento cellulare in cui l’Rna messaggero è convertito in proteine – spiega Orlando - In questo lavoro abbiamo dimostrato per la prima volta che questo avviene anche nel nucleo, dove risiede il Dna: si tratta di un “piano globale” di regolazione genica completamente nuovo, inseguito da tempo da ricercatori di tutto il mondo.”
“I nostri risultati, ottenuti studiando cellule del moscerino della frutta, sono di grande interesse - spiega Davide Corona, ricercatore Telethon dell’Università di Palermo che ha preso parte allo studio - nel caso di malattie dovute all’eccessiva o alla ridotta produzione di determinate proteine, infatti, questi piccoli Rna nucleari potrebbero essere usati per modulare l’espressione dei geni in maniera stabile, regolando la quantità di proteina prodotta, senza necessariamente intervenire sul difetto genetico responsabile della patologia”.
Per andare a fondo su questo ruolo inedito dei piccoli Rna, i ricercatori sono ora al lavoro per comprendere nel dettaglio il loro meccanismo di azione anche in cellule umane.
Conclude Orlando: "La scoperta di questo meccanismo rappresenta un passo fondamentale per capire come piccoli Rna possano essere utilizzati a scopo terapeutico operando sul livello “epigenetico” anziché genetico”.
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