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Minuscole variazioni genetiche sono responsabili di gravi malattie come l'Alzheimer
Le «RNA Messaggere» (mRNA) sono molecole lineari che contengono le istruzioni per produrre le proteine che mantengono in funzione le cellule viventi.
Un nuovo studio eseguito da ricercatori della University College London ha dimostrato che le strutture tridimensionali di mRNA determinano la stabilità e l'efficienza delle proteine all'interno delle cellule.
Questa nuova conoscenza potrebbe aiutare a spiegare come delle mutazioni apparentemente minori, che alterano la struttura delle mRNA, possono indurre le neurodegenerazioni come l'Alzheimer.
Le mRNA portano le informazioni genetiche dal DNA che devono essere tradotte in proteine. Esse vengono generate come lunghe catene di molecole, ma si ripiegano in strutture complesse producendo connessioni tra le diverse sezioni della catena. Nonostante l'importanza di queste strutture sul funzionamento delle mRNA, sappiamo tuttora molto poco su di esse.
Lo studio pubblicato su Nature riferisce una nuova tecnica che permette agli scienziati di identificare le connessioni che agganciano insieme le sezioni di una mRNA. "Siamo stati sorpresi di scoprire che le mRNA generano migliaia di connessioni all'interno delle cellule viventi", dice il professor Jernej Ule (UCL Institute of Neurology), che ha condotto la ricerca insieme con il dottor Nicholas Luscombe (UCL Genetics Institute). "A volte queste connessioni agganciano insieme parti molto lontane di molecole di mRNA".
Ulteriori indagini hanno dimostrato che queste connessioni influenzano il modo in cui le mRNA interagiscono con altre molecole all'interno delle cellule, e quindi influenzano la quantità di proteine che alla fine sono prodotte. Una connessione particolarmente importante si trova in una mRNA che codifica una proteina chiamata «proteina X-box legante 1».
"Questa proteina permette alle nostre cellule di rispondere allo stress. La quantità di questa proteina nelle cellule è strettamente controllata, ma quando viene meno questo controllo, essa può contribuire a malattie neurodegenerative come l'Alzheimer", spiega l'autore dello studio Yoichiro Sugimoto, che era dottorando con Ule al Laboratorio di Biologia Medica del Medical Research Council di Cambridge. "La connessione che abbiamo trovato nelle mRNA aiuta ad assicurare che sia prodotta la giusta quantità di proteine".
Le mutazioni genetiche nelle mRNA possono portare a connessioni difettose e causare la produzione di una errata quantità di proteine. Ciò suggerisce che una vasta gamma di malattie umane potrebbero essere causate da tali mutazioni.
"Il progetto del NHS «100.000 Genomi» sta aiutando a scoprire dove avvengono le mutazioni potenzialmente nocive nel genoma umano", dice il Dott Luscombe. "Trovare le mutazioni che impattano la struttura delle mRNA può aiutarci a capire il motivo per cui le cose vanno male nelle malattie come l'Alzheimer e il cancro".
"Questo approccio ha un grande potenziale!" aggiunge il professor Ule. "Perché il primo passo verso la ricerca di nuovi modi per curare queste malattie è capire la causa genetica".
Fonte: University College London via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Yoichiro Sugimoto, Alessandra Vigilante, Elodie Darbo, Alexandra Zirra, Cristina Militti, Andrea D’ambrogio, Nicholas M. Luscombe & Jernej Ule. hiCLIP reveals the in vivo atlas of mRNA secondary structures recognized by Staufen 1. Nature, March 2015 DOI: 10.1038/nature14280
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