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Salute

Scoperta l’origine dei ‘circoletti’ di Dna che generano tumori e invecchiamento: la svolta

Scoperta l’origine dei ‘circoletti’ di Dna che generano tumori e sono la causa dell’invecchiamento, la svolta arriva grazie a uno studio italiano

Scoperta l’origine dei ‘circoletti’ di Dna che generano tumori e invecchiamento: la svolta. Si tratta di una vera e propria svolta se consideriamo che il processo alla base dello sviluppo di alcuni tumori e dell’invecchiamento, viene osservato da una prospettiva diversa che apre nuovi scenari nella ricerca. Il tutto grazie ad uno studio sostenuto dalla Fondazione Airc ed effettuato dai ricercatori dell’Ifom di Milano.

L’attenzione dei ricercatori si è concentrata su quei ‘circoletti’ di Dna che si formano a partire dai telomeri, ribattezzati ‘i-loops’. La ricerca dell’Istituto di oncologia molecolare milanese, pubblicata su ‘Nature Communications’, ne ha studiato la formazione, segnando un passo avanti nella conoscenza dei processi di senescenza cellulare e di formazione di tumori, importante per l’individuazione di bersagli molecolari più mirati.

“Il nostro Dna è organizzato in lunghi filamenti lineari, i cromosomi. A volte, da queste lunghe molecole lineari emergono dei segmenti di Dna che si staccano sotto forma di ‘circoletti’. Osservati già dagli anni ’60, sono da allora oggetto di ricerche perché spesso sono stati osservati accumularsi in cellule tumorali e durante l’invecchiamento.

Analizzando la sequenza contenuta nei ‘circoletti’, si sono potute mappare le regioni sui cromosomi da cui originano più di frequente ed è stato osservato che parte di essi si staccano dai telomeri. I telomeri sono sequenze ripetute di Dna che si trovano all’estremità dei cromosomi e sono preposti alla protezione dell’integrità dei cromosomi stessi”, le parole degli scienziati riportate da Adnkronos.

E ancora: “Questo fenomeno porta a un accorciamento dei telomeri, che equivale a un salto in avanti dell’orologio biologico della cellula, e per questo ha attirato per anni l’attenzione di molti ricercatori. Uno dei punti chiave che però fino a oggi risultava ignoto è come si formano i circoletti di Dna telomerico”.

Scoperta l’origine dei ‘circoletti’ di Dna che generano tumori e invecchiamento

Ne parla anche Ylli Doksani, ricercatore di origine albanese, arrivato in Italia per studiare all’università poi approdato a New York, per tornare in Italia come caporicerca, responsabile del laboratorio ‘Replication Stress Response’ all’Ifom di Milano, che da oltre 10 anni studia i telomeri.

“Rispondere a questa domanda potrebbe aiutare a capire meglio il fenomeno dell’invecchiamento e anche dell’instabilità genomica legata alla tumorigenesi, e quindi iniziare a studiare interventi terapeutici o di prevenzione. Ed è su questo interrogativo che ci siamo concentrati, adottando un approccio alternativo a quelli in uso”.

Per molti anni è stato adottato il classico approccio genetico. Ma questa strategia non ha dato una risposta chiara sul meccanismo di formazione. Il gruppo di ricerca guidato da Doksani ha pertanto affrontato il problema in modo diverso, andando a visualizzare la struttura del telomero con tecniche di microscopia elettronica, alla caccia di indizi sulla formazione dei circoletti.

Giulia Mazzucco, coautrice dell’articolo, spiega: “Per rendere possibile questo approccio abbiamo sviluppato un sistema complesso e laborioso che ci consente di separare il Dna telomerico dal resto del genoma e quindi di visualizzarlo direttamente con la microscopia elettronica. In questo modo siamo riusciti a isolare e visualizzare i diversi stadi di formazione di un circoletto sulle sequenze telomeriche, prima ancora del distacco dal cromosoma. Questo ci ha permesso di capire che, sorprendentemente, i circoletti si formano come conseguenza della rottura di uno dei due filamenti del Dna”.

Scoperta l’origine dei ‘circoletti’ di Dna: il meccanismo

Doksani spiega, inoltre, dove sta il segreto: “Sta nel fatto che il Dna telomerico è fatto di migliaia di ripetizioni di una breve sequenza di Dna e, quando questo Dna è danneggiato in due o più punti, le unità ripetute interagiscono tra loro formando queste strutture che noi abbiamo battezzato ‘i-loops’, ovvero loop interni. Usando un approccio biochimico, abbiamo osservato che nella cellula vengono tagliati fuori dal telomero in forma di circoletti, probabilmente dovuto alla loro somiglianza con strutture fisiologiche che si formano e si risolvono normalmente durante la ricombinazione genetica”.

Grazie ai risultati di questo studio, i ricercatori Ifom – riporta una nota – sono riusciti a ricostruire una serie inattesa di eventi che inizia con un danno al Dna telomerico e alla fine risulta nella perdita di pezzi di telomero sotto forma di circoletti di Dna, con conseguente anticipazione della senescenza cellulare e dell’instabilità genomica. Il gruppo di ricerca sta ora cercando di identificare le proteine coinvolte nei vari passaggi dall’accumulo di danno al Dna telomerico alla formazione di i-loops e a loro taglio.

“Questo è un passaggio necessario per capire se ci sono dei bersagli molecolari sui quali agire per contrastare il processo. Inoltre sospettiamo che il fenomeno non sia esclusivo dei telomeri, ma possa verificarsi anche in altre regioni ripetute del genoma, in particolare nei cosiddetti ‘trinucleotide repeats’, regioni instabili del genoma che sono coinvolte in una serie di malattie genetiche”, conclude Doksani.

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