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In una direzione o nell’altra: così si srotola il DNA

30 Ottobre 2019
Unendo simulazioni al computer ed esperimenti di laboratorio un gruppo di ricercatori ha fatto luce su uno dei meccanismi chiave della vita della cellula

Da casa a ufficio e viceversa. La strada è la stessa, eppure l’andata è più lenta del ritorno. Come mai? Colpa degli ostacoli che l’automobilista trova usualmente sulla sua strada in quel tragitto, assenti invece in quello opposto. Sostituite la strada con i filamenti di DNA e avrete colto il cuore della scoperta appena pubblicata da un gruppo internazionale di ricercatori sulla rivista PNAS. La doppia elica del DNA è soggetta all’azione di specifiche proteine, denominate elicasi, che hanno il compito di separare i due filamenti affinché l’informazione contenuta nel genoma sia resa disponibile per una varietà di attività fondamentali per la vita della cellula. In altre parole, il DNA è come un libro, per leggerlo bisogna aprirlo! E le elicasi hanno il compito di aprire questo “libro”.

Con questo lavoro i ricercatori hanno dimostrato che le elicasi riescono a svolgere il loro compito più facilmente, e quindi velocemente, lavorando su uno dei due filamenti rispetto all’altro. La ragione, hanno spiegato, sta nella composizione in basi azotate del tratto di DNA. Com’è noto, nel DNA le basi azotate sono 4 e costituiscono l’alfabeto con cui è scritto il nostro genoma. Quando sul filamento opposto rispetto a quello su cui scorre l’elicasi ci sono basi “ingombranti”, come l’adenina e la guanina, quest’ultime urtano contro l’elicasi rallentando il processo. Se al contrario vi sono delle basi “piccole”, come la citosina e la timina, il processo di apertura è più rapido. Questo, deducono gli scienziati, potrebbe significare che il genoma ha un ulteriore modo, finora non considerato, per regolare il flusso delle informazioni: infatti, l’informazione genetica legata alla direzione in cui l’elicasi procede più lentamente sarà letta meno frequentemente - con possibili conseguenze sull’espressione genica.

La ricerca è stata svolta in un primo tempo con le simulazioni fatte al computer. Le predizioni così ottenute sono state poi confermate sperimentalmente. Lo studio è nato da un idea di due scienziati della SISSA, il professor Giovanni Bussi e Francesco Colizzi, che nel frattempo si è spostato all’Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona), Spagna, ed ha coinvolto i laboratori guidati da Carlos Penedo e Malcolm White, dell’University of Saint Andrews, Gran Bretagna, insieme ad altri collaboratori.