Un gruppo di ricerca dell’Istituto Officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom) di Trieste ha contribuito a chiarire uno dei processi fondamentali della biologia cellulare: il modo in cui le cellule elaborano le informazioni genetiche contenute nel Rna.

Lo studio, pubblicato come “breakthrough article” sulla rivista Nucleic Acids Research, è stato guidato da Pavlína Pokorná e Alessandra Magistrato del Cnr-Iom in collaborazione con il gruppo di Vladimir Pena dell'Institute of Cancer Research di Londra.

La ricerca si concentra sullo splicing del Rna, cioè il meccanismo che permette alle cellule di “tagliare e ricombinare” le informazioni genetiche prima della produzione delle proteine. Quando questo processo non funziona correttamente, possono insorgere numerose malattie, tra cui tumori e patologie neurodege-nerative.

Utilizzando simulazioni avanzate, i ricercatori sono riusciti a osservare a livello atomico come alcune molecole del Rna riescano a riconoscersi con grande precisione all’interno della cellula. In particolare, è stato svelato il meccanismo molecolare finora sconosciuto, descritto dai ricercatori come una sorta di “molla caricata”: una struttura molecolare dove una molecola di Rna viene tenuta in uno stato di tensione da specifiche proteine (fattori di splicing) accumulando energia e quando tali proteine si dissociano la molecola di Rna sfrutta questa energia per il corretto riconoscimento delle sequenze genetiche del Rna messaggero.

«Per noi è stato particolarmente interessante riuscire a collegare dati strutturali e simulazioni atomistiche, per caratterizzare passaggi intermedi del processo di riconoscimento di splicing che finora erano rimasti invisibili alle tecniche di biologia strutturale» racconta Magistrato. «L’integrazione e la sinergia fra dati di biologia strutturale e avanzate simulazioni al computer – aggiunge - ci permette di comprendere in modo accurato come funzionano sistemi biologici estremamente complessi e dinamici.

«Per la prima volta siamo riusciti a visualizzare i processi dinamici dello splicing con tale livello di dettaglio – precisa Pavlína Pokorná, prima autrice dello studio - ed è stato davvero affascinante osservare queste molecole all’opera. Il nostro approccio modellistico può fungere da guida per studi analoghi su altri processi cellulari, consentendoci di aggiungere ulteriori tasselli al nostro quadro di comprensione dell’espressione genica».

La scoperta aiuta a comprendere meglio uno dei passaggi chiave dell’espressione genica e offre nuove prospettive per lo studio dei meccanismi molecolari coinvolti in molte malattie tra cui, in modo particolare, diversi tipi di tumore.