Ricerche

I ricercatori propongono un meccanismo basato sul condensato di Tau-DNA che collega cromosomi e microtubuli

Tutti i processi, come la guarigione delle ferite, la crescita dei capelli e la sostituzione delle cellule vecchie con quelle nuove, dipendono dalla suddivisione cellulare. Durante questo processo, i cromosomi all'interno della cellula devono essere equamente divisi tra due cellule figlie. Anche piccoli errori possono portare ad anomalie cellulari. Un gruppo di ricerca della Pohang University of Science & Technolog (POSTECH) di Pohang in Sud Corea ha recentemente scoperto nuovi indizi che suggeriscono che la proteina tau svolge un ruolo importante in questo processo altamente regolato, e ha pubblicato lo studio su Nature Communications.

La tau è una proteina spesso menzionata nella ricerca sul morbo di Alzheimer (MA). Nei neuroni stabilizza i microtubuli, che sono sottili componenti strutturali all’interno delle cellule, ma nel cervello dei pazienti con MA si aggrega in modo anomalo. Più di recente, è stato segnalato che la tau mette insieme varie molecole all'interno della cellula per formare piccole strutture chiamate condensati, ma il significato della sua interazione con il DNA è rimasto poco chiaro. Il gruppo di ricerca si è concentrato su quest’area inesplorata.

Durante la divisione cellulare, i cromosomi vengono catturati da fasci di microtubuli chiamati microtubuli di fuso, che li separano in due cellule figlie. Affinché questo processo proceda correttamente, i cromosomi e i microtubuli di fuso devono essere collegati con precisione. I ricercatori hanno usato singole molecole di DNA per verificare se la tau aiuta in questo contesto.

Hanno scoperto che la tau si lega al DNA per formare condensati, si muove liberamente lungo i filamenti di DNA e unisce i filamenti vicini. Con scansioni a fluorescenza ad alta risoluzione, il team ha ulteriormente confermato che i condensati tau-DNA agiscono come punti di attaccamento che catturano i microtubuli. Questa interazione è stata osservata non solo negli esperimenti in vitro ma anche nelle cellule viventi.

I ricercatori hanno anche scoperto che la fosforilazione, una modificazione chimica della tau, influenza questo processo. Quando la tau modificata come nel MA è stata espressa nelle cellule, sono state rilevate anomalie nei cromosomi che non riuscivano ad allinearsi correttamente durante la divisione cellulare. Ciò suggerisce che anche i più piccoli cambiamenti nella tau possono influenzare l’accuratezza dell’intero processo di divisione cellulare.

Il team prevede che questa scoperta fornirà nuove prospettive non solo per la ricerca sull’infertilità e i disturbi congeniti, ma anche per gli studi sulle malattie neurodegenerative, compreso il MA. Il professor Minju Shon, che ha guidato lo studio, ha dichiarato: "Questo lavoro suggerisce che la tau può interagire direttamente non solo con i microtubuli ma anche con il DNA, collegando potenzialmente le due strutture. Mostra anche che la tau può essere coinvolta nelle fasi iniziali, quando i cromosomi stabiliscono per la prima volta connessioni con i microtubuli di fuso durante la divisione cellulare".