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Anche il DNA «clandestino» fa la sua parte

Realizzazione grafica raffigurante genoma e DNAD’ora in poi sarà vietato snobbarlo o definirlo, come in passato, “spazzatura”: infatti, quella metà del nostro genoma costituita da sequenze di DNA ripetute centinaia di migliaia di volte che sembravano prive di significato in realtà risponde a un preciso programma genetico e contribuisce in maniera decisiva a dare un’identità alle diverse cellule dell’organismo umano.
La scoperta è stata annunciata in questi giorni dalla rivista «Nature Genetics» ed è il frutto di una collaborazione internazionale cui hanno preso parte il gruppo di lavoro del Laboratorio di Epigenetica del Dulbecco Telethon Institute guidato da Valerio Orlando e ospitato dall’IRCCS Fondazione Santa Lucia e dall’EBRI di Roma, insieme al team di Piero Carninci dell’OMICS Centre del RIKEN di Yokohama in Giappone e all’Università di Queensland in Australia.
In Italia lo studio è stato finanziato dal Telethon, dall’AIRC (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro) e dalla Compagnia di San Paolo.

Tale ricerca segna certamente una “tappa storica” nella ricerca genetica, svelando come il cosiddetto “lato oscuro del genoma” si comporti esattamente come i geni, che rappresentano invece soltanto il 2% dell’intero patrimonio genetico.
Ma non solo: quelle sequenze ripetute sono essenziali per il corretto funzionamento dei geni stessi. Infatti, i ricercatori hanno dimostrato che alcune di esse vengono trascritte in precisi momenti della vita cellulare, ad esempio durante le prime fasi dello sviluppo o il differenziamento, mentre altre sono in grado di inserirsi in prossimità dei geni e di regolarne l’attività. In alcuni casi, poi, questo fenomeno può avere anche effetti patologici significativi come ad esempio la trasformazione della cellula sana in una tumorale. Il lavoro di Orlando, Carninci e collaboratori dimostra quindi per la prima volta come tali sequenze si comportino secondo un programma definito e in grado di influenzare la vita delle cellule.

L’origine evolutiva delle sequenze ripetute – che in totale rappresentano ben il 45% dell’intero genoma – va ricercata nei trasposoni, particolari segmenti di DNA che hanno la capacità di spostarsi da una parte all’altra di un cromosoma, oppure da un cromosoma a un altro. I trasposoni hanno un ruolo molto importante dal punto di vista evolutivo, perché data la loro natura mobile sono in grado di creare variabilità e – potenzialmente – di fare acquisire o di far perdere delle funzioni biologiche.
Già circa sessant’anni fa la biologa americana Barbara McClintock lo aveva intuito e aveva descritto queste particolari sequenze nella pianta di mais: era il 1951, con due anni in anticipo rispetto alla scoperta della struttura a doppia elica del DNA. Ignorata, quando non direttamente osteggiata dalla comunità scientifica di allora – ancorata a una visione “statica” del genoma – McClintock ha visto riconosciuti i suoi meriti solo a partire dagli anni Settanta, arrivando poi nel 1983 ad essere insignita del Premio Nobel per la Medicina.

Oggi, grazie soprattutto alle sofisticate tecnologie disponibili (le deep sequencing) e alle competenze multidisciplinari, Orlando, Carninci e i loro collaboratori sono riusciti finalmente a verificare questa fondamentale ipotesi e a “riabilitare” questa grossa porzione del nostro DNA, finora considerata appunto come una sorta di “scarto” o, meglio, di “DNA clandestino e misterioso”, apparentemente inutilizzato.
La scoperta potrà contribuire all’analisi di tutti quei meccanismi che agiscono “al di sopra dei geni” – detti per questo epigenetici – e che potrebbero influenzare, tra l’altro, la diversa manifestazione delle malattie tra singoli individui, la risposta individuale ai farmaci o, in casi particolari, l’applicabilità della terapia genica. (Ufficio Stampa Telethon)

Per ulteriori informazioni: Ufficio Stampa Telethon (Anna Maria Zaccheddu, Matteo Marchese), tel. 06 44015402 – 44015394, ufficiostampa@telethon.it.