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Difetti nel funzionamento dello spliceosoma, responsabili di più di 200 malattie tra cui 33 tipi di tumore



Uno studio dell’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche ( Cnr-Iom ) in collaborazione con Sissa ( Scuola internazionale superiore di studi avanzati ) fa luce sul funzionamento dello spliceosoma.

Lo spliceosoma è un complesso sistema cellulare, composto da proteine e RNA, responsabile di un processo di taglia e cuci con il quale si opera la sintesi proteica.
Difetti nel suo funzionamento sono coinvolti in più di 200 malattie.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Journal of the American Chemical Society.

Affinché avvenga la sintesi proteica, un gene viene inizialmente copiato su una molecola denominata RNA messaggero ( mRNA ), che trasporta l’informazione contenuta nel DNA ad altri apparati cellulari, che danno inizio alla sintesi proteica.
L’RNA messaggero che viene copiato dal gene è in una forma prematura e deve seguire alcuni passaggi prima di poter essere utilizzato.

Nei geni le informazioni utili alla sintesi di proteine sono contenute in sequenze chiamate esoni, intervallate da lunghi tratti non-codificanti, gli introni. Questi devono quindi essere rimossi, con un meccanismo chiamato splicing.
Una volta rimossi gli introni, gli esoni devono essere ricuciti tra loro, in modo da avere un filamento di mRNA maturo e contenente tutte le informazioni necessarie per sintetizzare le proteine.
Qui entra in gioco lo spliceosoma, un complesso macromolecolare composto da centinaia di proteine che agisce come un sarto che, tagliando e cucendo, regola questo meccanismo cellulare.

Il minimo errore in questo processo può alterare l’informazione, avendo ripercussioni gravi per la salute dell’uomo.
I difetti di splicing, sono infatti responsabili di circa 200 malattie tra cui almeno 33 tipi di tumori.

Il nuovo studio ha spiegato, a livello atomistico, come avvengono i complicati cambiamenti strutturali dello spliceosoma necessari a posizionare introni ed esoni nella posizione ottimale per effettuare lo splicing. Questo avviene attraverso uno scambio di segnali tra le diverse parti proteiche che compongono il sistema.

Tutte le proteine che compongono lo spliceosoma comunicano tra loro per poter agire in modo coordinato e regolare accuratamente il processo di taglia e cuci.
In pratica, tramite piccoli riarrangiamenti locali, si innesca uno scambio di segnali che si propaga progressivamente tra proteine adiacenti, fino a coprire grandi distanze.

Visto il coinvolgimento di questo sistema in numerose patologie umane, comprendere il meccanismo di trasmissione di questi segnali potrebbe permettere di individuare farmaci che, bloccandone la comunicazione, interferiscano con lo splicing, e che possano quindi rappresentare nuove possibili terapie.

Lo studio è stato condotto mediante simulazioni, possibili grazie all’utilizzo di moderni supercomputer, che permettono di vedere con la risoluzione a livello dell’atomo come avviene questo processo di taglia e cuci. ( Xagena Medicina )

Fonte: Consiglio nazionale delle ricerche ( Cnr-Iom ), 2020

Xagena_Salute_2020


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