I meccanici della doppia elica

Un piccolo vermetto lungo circa 1 millimetro ha aiutato i ricercatori dell'Università di Milano a comprendere meglio i meccanismi che permettono alla cellula di riparare i danni al DNA

Riparare i danni che ogni giorno si accumulano nel DNA è fondamentale per la buona salute delle cellule e mette al riparo dall'insorgenza dei tumori. Lo sanno bene i ricercatori milanesi coordinati da Federica Marini e Paolo Plevani, che dedicano il loro tempo alla comprensione dei dettagli molecolari alla base di questi processi. "Le cellule di tutti gli organismi sono bersagliate di continuo da agenti chimico-fisici presenti nell'ambiente e dai prodotti del normale metabolismo cellulare che sono capaci di modificare la struttura del corredo genetico. Se questi eventi non fossero riconosciuti dalle cellule e i danni non venissero riparati, si accumulerebbe un enorme numero di mutazioni, che porterebbero a instabilità genomica e allo sviluppo dei tumori" spiega Federica Marini, che ha condotto la ricerca in parallelo al lavoro di mamma di due bambine, Arianna e Martina, nate proprio mentre i risultati prendevano forma.

Tecnici specializzati
Lavorando in collaborazione con un laboratorio inglese del Cancer Research UK, e grazie al sostegno di AIRC, i ricercatori meneghini hanno identificato il ruolo fondamentale di due proteine, chiamate HELQ-1 e RFS-1, fondamentali per portare a termine in modo corretto la riparazione del danno.
Come spiegano gli autori nell'articolo pubblicato sulla rivista Molecular Cell, queste due proteine intervengono quando la riparazione del danno è quasi terminata e "scalzano" la proteina Rad51 dal filamento di DNA. Rad51 è infatti uno dei "tecnici cellulari" specializzati nella riparazione dei tagli alla doppia elica di DNA e si lega al filamento per poterlo riparare. Giunti verso la fine del lavoro, però, Rad51 si deve staccare perché il DNA ritorni alla sua forma abituale e perché ciò accada è indispensabile l'aiuto di HELQ-1 e RFS-1. L'aspetto interessante della ricerca è il modello sperimentale scelto: un verme che vive nel suolo. "L'attore principale della nostra ricerca è stato Caenorhabditis elegans racconta Marini "un prezioso alleato nello studio dei meccanismi di mantenimento dell'integrità genomica".
Questo vermetto, lungo solo 1 mm, è un organismo molto semplice, completamente trasparente, facile da crescere in laboratorio, con un genoma completamente sequenziato: un enorme vantaggio per chi studia i geni.

Uno stretto legame
I vermi che crescono in laboratorio e le proteine dai nomi strani che riparano i tagli al DNA possono sembrare a prima vista poco importanti per chi ha a che fare con il cancro, ma il legame tra queste due realtà è molto più forte di quanto si creda. "L'instabilità genomica, causata anche dalle rotture della doppia elica di DNA, è alla base dello sviluppo dei tumori" afferma Marini "questo è uno dei paradigmi centrali della biologia moderna e mostra il risvolto pratico di questa ricerca apparentemente confinata al laboratorio". "È anche noto che Rad51 e altri membri della sua stessa famiglia sono espressi in maniera anomala o sono mutati in molti tumori" conclude la ricercatrice. "Una conferma del fatto che mantenere un genoma intatto è fondamentale per combattere l'insorgenza del cancro e un forte stimolo a comprendere fino in fondo i dettagli molecolari dei processi di riparazione del DNA".

Ricerca pubblicata su:
Molecular Cell

Titolo originale:
Overlapping mechanisms promote postsynaptic RAD-51 filament disassembly during meiotic double-strand break repair

Data Pubblicazione:
01/2010

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