mercoledì 22 Maggio 2024

Gli scienziati hanno appena scoperto un nuovo modo in cui le cellule controllano i loro geni: si chiama “backtracking”

2 mesi ago

Scoperto il “backtracking”: il nuovo modo in cui le cellule controllano i geni

Il corpo umano, composto da circa 30 trilioni di cellule, regola attentamente l’attivazione dei geni. Recentemente, è stato scoperto un nuovo processo chiamato “backtracking” che svolge un ruolo cruciale in questo meccanismo.

Il “backtracking” e il controllo genico

Il DNA umano contiene tra 20.000 e 25.000 geni. Per il corretto funzionamento di una cellula, il codice genetico viene trascritto in RNA dall’enzima RNA polimerasi. Questo RNA viene poi tradotto in proteine, un processo fondamentale per la vita. La regolazione dei geni dipende da vari fattori come il tipo di cellula e il suo stadio di sviluppo.

Scoperte recenti e studio scientifico

Uno studio pubblicato sulla rivista Cellula Molecolare a febbraio ha rivelato che il backtracking, inizialmente pensato come risposta alle rotture nel DNA, è essenziale nella regolazione genetica. Questo processo comporta un’inversione dell’RNA polimerasi durante la lettura di un gene, seguita da una ripresa dell’avanzamento e produzione di RNA.

La complessità del backtracking secondo gli esperti

Secondo il professor Eugenio Noodles della NYU Langone Health, in passato si pensava che una volta iniziata la trascrizione, l’RNA polimerasi la portasse a termine senza intoppi. Tuttavia, il fenomeno del backtracking ha aggiunto un livello di complessità inaspettato alla regolazione genica, come dimostrato dagli studi condotti fin dal 1997.

Il ruolo dell’RNA polimerasi nel processo

Quando l’RNA polimerasi si ritira brevemente durante la trascrizione, rilascia un filamento di RNA appena sintetizzato, causando una pausa nel processo. Questo RNA viene solitamente eliminato dagli enzimi, consentendo alla RNA polimerasi di riprendere l’avanzamento e completare la trascrizione del gene.

Un nuovo approccio alla ricerca scientifica

Un team di ricerca guidato da Kevin Yang ha sviluppato una tecnica innovativa per analizzare i filamenti di RNA estrusi durante un particolare processo biologico.

Il metodo LORAX-seq

La tecnica, denominata LORAX-seq, permette di rilevare e analizzare eventi di backtracking persistenti che influenzano la trascrizione genetica.

Un’analisi accurata

Grazie al LORAX-seq, i ricercatori hanno identificato migliaia di casi di backtracking che erano sfuggiti ai metodi tradizionali, consentendo una maggiore precisione nelle analisi.

La valutazione di un esperto

Il professor David Bentley ha elogiato l’approccio del team, sottolineando l’efficacia nel rilevare i casi in cui si verifica il backtracking e l’importanza di tale scoperta per la ricerca scientifica.

Scoperte inaspettate

Il team si è sorpreso dalla diffusione degli eventi di backtracking, che si sono verificati in geni cruciali per processi biologici fondamentali come la divisione cellulare e la replicazione del DNA.

Il ruolo del backtracking

Secondo una teoria proposta dai ricercatori, il backtracking potrebbe svolgere un ruolo chiave nell’attivazione rapida dei geni necessari in situazioni che richiedono una produzione proteica intensiva.

Backtracking e splicing: una relazione ancora irrisolta

La relazione tra backtracking e splicing è ancora oggetto di studio e discussione, secondo quanto osservato da Bentley. Non è ancora chiaro se il backtracking giochi un ruolo significativo nei processi di splicing del DNA.

La peculiarità dei geni che codificano gli istoni

I geni responsabili della codifica degli istoni, le proteine intorno alle quali il DNA si avvolge, mostrano una propensione al backtracking. Questi geni devono essere attivi in momenti precisi, come durante la divisione cellulare, e il backtracking potrebbe avere un ruolo nel regolarne l’attività.

L’applicazione di LORAX-seq nello studio del backtracking

L’uso di LORAX-seq come strumento per rilevare il backtracking apre nuove possibilità nello studio di questo fenomeno. La sua applicazione potrebbe aiutare a comprendere il ruolo del backtracking in malattie come il cancro, l’invecchiamento e altri processi cellulari sotto stress.

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