Lunedi, 23 ottobre 2017 - ORE:09:43

DNA e ricerca: quando le basi nel giro di pochi anni diventano otto


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Chi non è completamente digiuno di genetica sa per certo che, come insegnano i testi scolastici, le basi azotate che compongono l’acido deossiribonucleico ( DNA ), sede dell’informazione genetica peculiare per le cellule di ciascuno di noi, sono quattro: adenina, guanina, citosina, timina. In sigla A,G,C,T. Nonostante quelle che ormai sono evidenze sperimentali suffragate dal modello biomolecolare di James Watson e Francis Crick del 1953, un gruppo di ricerca dello Howard Hughes Medical Institute della University of North Carolina, supervisionato da Yi Zhang, ha ampliato il numero delle basi azotate, portandole a ben otto.

Negli anni precedenti erano effettivamente venute alla luce due “ nuove “ basi, la 5-metilcitosina e la 5-idrossimetilcitosina, prodotti, come il nome fa intuire, di processi di manipolazione e riorganizzazione del materiale genetico intracellulare, in special modo della citosina.

Il gruppo di Zhang, analizzando questi processi di elaborazione delle basi azotate, ha individuato le proteine responsabili di tali modificazioni nelle proteine Tet, che convertono appunto la 5-metilcitosina in 5-idrossimetilcitosina nella prima fase di una catena di reazioni in quattro step che riporta la citosina nella sua forma più conosciuta. Proprio durante queste ricerche sono state identificate le ultime due basi, la 5-formilcitosina e la 5-carbossilcitosina, che sono evidentemente altri prodotti intermedi di questi processi Tet – mediati.

Dobbiamo dunque allarmarci, supponendo che il modello di Watson e Crick – e anche altri precedenti – non sianosufficientemente esaurienti oppure troppo semplicistici? Decisamente no: le “ nuove “ basi recentemente scoperte rappresentano intermedi importanti della citosina, che si ritrovano tanto spesso nel DNA da far loro ottenere la definizione di base azotata a sé stante. Queste ricerche non sminuiscono alcun modello, anzi accreditano la teoria del cosiddetto codice istonico, un insieme di indicazioni molecolari che permettono al DNA cellulare di raggiungere vari stati di compattezza o di despiralizzazione e di mantenersi tale alla fine dei processi mitotici, consentendo alla cellula di attivare od inattivare le sequenze codificanti di DNA, i geni.

Le modificazioni sulle proteine istoniche sono molto simili a quelle della citosina, in particolar modo a quelle che portano alla 5-metilcitosina.
Queste evidenze sperimentali, oltre a dar credito a modelli molecolari, aprono la strada a procedure di riprogrammazione genomica di cellule adulte differenziate per riportarle allo stato staminale, nonché a terapie del cancro mediate dalla riattivazione dei geni oncosoppressori direttamente nei nuclei delle cellule tumorali.



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