Assodato che le cellule umane possono scrivere sequenze di RNA nel DNA.


Come già risaputo da tempo, le cellule possiedono al loro interno dei "macchinari" che consentono la duplicazione del DNA in un nuovo set che successivamente viene incorporato in una cellula appena formata: quella stessa classe di "macchine", (chiamate polimerasi), creano anche degli RNA messaggeri, (noti anche con la sigla mRNA), i quali sono come appunti copiati dal deposito centrale di ricette del DNA, in modo che possano essere lette più efficientemente nelle proteine. Tuttavia, sebbene finora si pensasse che le polimerasi lavorassero solo in una direzione, (ossia DNA in DNA o in RNA; il che impedirebbe all'mRNA di essere riscritto nel ricettario principale del DNA genomico), di recente alcuni ricercatori della Thomas Jefferson University, dell'University of Southern California, del Beckman Research Institute of the City of Hope e della New York University School of Medicine, attraverso uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances, hanno fornito la prima prova che i segmenti di RNA possono in realtà essere riscritti nel DNA: cosa che potenzialmente sfida il dogma centrale della biologia e potrebbe avere ampie implicazioni che riguardano molti campi relativi a questa scienza. Al riguardo Richard Pomerantz, uno dei principali autori, ha affermato: "Questo lavoro apre la porta a molti altri studi che ci aiuteranno a capire il significato di avere un meccanismo di conversione degli RNA messaggeri in DNA nelle nostre cellule. La realtà che una polimerasi umana può fare questo con alta efficienza, solleva molte domande: per esempio, questa scoperta suggerisce che gli RNA messaggeri possono essere utilizzati come modelli per riparare o riscrivere il DNA genomico". In pratica per arrivare a tali conclusioni gli scienziati hanno iniziato con l'esaminare una polimerasi molto insolita, (denominata polimerasi theta): delle 14 polimerasi del DNA nelle cellule dei mammiferi, solo 3 svolgono il grosso del lavoro di duplicazione dell'intero genoma per preparare la divisione cellulare; mentre le restanti 11 sono per lo più coinvolte nel rilevare e riparare quando si verifica una rottura oppure un errore nei filamenti di DNA. In sostanza tra quest'ultime c'è, appunto, la polimerasi theta che si occupa della riparazione del DNA, ma che allo stesso tempo è molto incline all'errore e causa svariate mutazioni. Inoltre gli studiosi hanno anche notato che alcune delle "cattive" qualità della polimerasi theta risultano essere condivise con un'altra macchina cellulare, (chiamata trascrittasi inversa), la quale, però, è più comune nei virus: ad esempio, in modo simile alla polimerasi theta, la trascrittasi inversa dell'HIV agisce come una polimerasi del DNA, ma può anche legare l'RNA e rileggere l'RNA in un filamento di DNA. Ad ogni modo nel corso di una serie di esperimenti i ricercatori hanno testato la polimerasi theta proprio contro la trascrittasi inversa dell'HIV, (ovvero una delle meglio studiate nel suo genere), ed hanno dimostrato che la prima era in grado di convertire l'mRNA in DNA, (cosa che ha fatto altrettanto bene anche la seconda), e che in realtà ha svolto un lavoro migliore di quando duplicava il DNA in DNA. Tra l'altro è emerso anche che la polimerasi theta era più efficiente ed commetteva meno errori quando usava un modello di RNA per scrivere nuovi messaggi di DNA, rispetto a quando duplicava il DNA in DNA; il che ha suggerito che questa funzione potrebbe essere il suo scopo primario nella cellula. In aggiunta gli scienziati hanno utilizzato la cristallografia a raggi X per definirne la struttura ed hanno scoperto che questa molecola era in grado di cambiare forma per accogliere parti di RNA più ingombranti: un'impresa unica tra le polimerasi. A tal proposito lo stesso Richard Pomerantz ha, infine, concluso spiegando: "La nostra ricerca suggerisce che la funzione principale della polimerasi theta è quella di agire come trascrittasi inversa. Nelle cellule sane lo scopo di questa molecola può essere la riparazione del DNA mediata dall'RNA. Nelle cellule malsane, (come, per esempio, le cellule tumorali), la polimerasi theta è altamente espressa e ne promuove la crescita e la resistenza ai farmaci. Sarà emozionante capire ulteriormente come l'attività della polimerasi theta sull'RNA contribuisca alla riparazione del DNA e alla proliferazione delle cellule tumorali".

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