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NEWS

MONDO

Abbiamo trovato un DNA umano a 4 filamenti

WIRED

I

l dna ha una struttura a doppia elica. Fin qui

non ci sono dubbi, o forse sì. Perché oggi un

team di ricercatori dell’Imperial College di

Londra, in collaborazione con le università di

Leeds e Cambridge, ha osservato in cellule umane

un dna davvero molto strano, composto da ben

quattro filamenti. Il loro studio, pubblicato sulla

rivista Nature Chemistry, dimostra che questa

particolare forma, già osservata in precedenza in

esperimenti di laboratorio, è una dei tanti aspetti

che può assumere il dna. “Per la prima volta ab-

biamo dimostrato che il dna a quadruplo filamen-

to si forma nelle nostre cellule, come una struttura

stabile creata da normali processi cellulari”, rac-

conta l’autore dello studio Marco Di Antonio.

“Una scoperta che ci spinge a ripensare alla biolo-

gia del dna” e che potrebbe migliorare la nostra

comprensione su come il materiale genetico

diffonde le sue informazioni. Normalmente, una

molecola di acido deossiribonucleico (o dna) è

composta da quattro basi azotate, adenina, citosi-

na, guanina e timina, che si legano tra loro per dar

vita alla classica struttura a doppia elica. Quando

crea una struttura a quattro filamenti, invece, le

quattro basi di guanina, l’unica in grado di legarsi

con se stessa, possono disporsi formando un qua-

drato e assumendo una forma chiamata dai ricer-

catori dna G-quadruplexes, o in breve G4. Per

giungere a questa conclusione, i ricercatori si sono

serviti di innovative tecniche di fluorescenza, ov-

vero hanno inserito un nuovo tipo di marcatore

fluorescente al dna all’interno delle cellule umane

osservando per la prima volta come si forma la

struttura e quale ruolo può giocare nelle cellule. I

risultati, raccontano i ricercatori, rappresentano

un’ulteriore conferma che le strutture a quattro fi-

lamenti fanno parte della regolazione e funzione

del dna e che la nostra conoscenza della doppia

elica potrebbe non essere, quindi, più tanto aggior-

nata. Già un paio di anni fa un team di ricercatori

dell’australiano Garvan Institute of Medical Re-

search era riuscito a osservare in provetta questa

struttura del dna a quattro filamenti. Nei loro

esperimenti di laboratorio, come vi avevamo rac-

contato, i ricercatori si erano accorti che in alcuni

punti le molecole che lo compongono possono ag-

grovigliarsi e formare nodi composti da quattro

ciocche, in una struttura chiamata dai ricercatori i-

motif. Questa struttura, tuttavia, si forma e si disfa

molto rapidamente, suggerendo quindi che svol-

ge una specifica funzione e che, se dura troppo a

lungo, potrebbe risultare tossica per i normali pro-

cessi cellulari.

Ma perché il dna assume questa forma, per noi an-

cora così particolare? Probabilmente per divulga-

re meglio le informazioni genetiche. “Sappiamo

esattamente cosa fa il dna”, spiega Di Antonio.

“Ma come fa la cellula a sapere dove esprimere i

geni e quante proteine produrre?” I ricercatori, in

altre parole, ipotizzano che la struttura a quattro

filamenti si formi per tenere momentaneamente

aperta la molecola, in modo da rendere più facile

la lettura del codice genetico (in un processo chia-

mato trascrizione) e, quindi, la produzione di pro-

teine. Solitamente, questo compito viene svolto

dai cosiddetti marcatori epigenetici, tag chimici

sul dna che aumentano o diminuiscono l’attività

dei geni, e sembra che questa forma del dna abbia

un ruolo simile. La forma G4, tuttavia, sembra es-

sere associata più spesso ai geni coinvolti nel can-

cro, ed è stata infatti rilevata maggiormente all’in-

terno delle cellule tumorali. Da qui, i ricercatori

potrebbero identificare il suo ruolo all’interno di

questi geni, e offrire perciò informazioni preziose

per lo sviluppo di nuovi farmaci in grado di bloc-

care questo processo. “È una nuova area della bio-

logia che potrebbe aprire nuove strade nella dia-

gnosi e nella terapia di malattie come il cancro”,

conclude l’autore. “Ora possiamo tracciare il dna

G4 in tempo reale nelle cellule e possiamo studia-

re direttamente quale sia il suo ruolo. Sappiamo

che è più diffuso nelle cellule tumorali e ora pos-

siamo capire quale ruolo ricopre e potenzialmente

come bloccarlo, escogitando nuove terapie”.

21 luglio 2020

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