STUDIARE I miRNA PER CARPIRE I SEGRETI DELLE CELLULE IMMUNITARIE

Ormai grazie ai rapidi e continui progressi nel settore della biotecnologia, gli scienziati sono sempre più in grado di vedere all'interno del nucleo di una cellula per carpire i segreti del suo materiale genetico. Tuttavia, ciò che accade al di fuori del nucleo, per molti aspetti, è rimasto un mistero. Ora, i ricercatori con il National Institutes of Health sono più vicini a comprendere come l'attività al di fuori del nucleo possa determinare il comportamento di una cellula. Essi hanno studiato le cellule immunitarie dei topi ed hanno esaminato i tipi, le quantità e l'attività dei microRNA, componenti genetiche che contribuiscono a regolare la produzione di proteine.

Il loro studio fornisce una mappa per la varietà dei microRNA contenuta all'interno delle cellule immunitarie di topo e rivela la complessità della normativa di proteine cellulari. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Immunity. Come molti sapranno un organismo è costituito da un insieme di cellule al cui interno è presente una macromolecola nota come DNA che risiede all'interno del nucleo. L'intera collezione di DNA di un organismo si chiama genoma ed è costituito da geni, brevi segmenti di DNA che portano sottoforma di sequenza nucleotidica un informazione mediante la quale le cellule possono codificare per le proteine, oivviamente non tutti i geni codificano per proteine.

Mentre ogni cellula contiene l'intero genoma, non tutti i geni che codificano per proteine sono attivi  in ogni momento. Infatti alcuni geni sono attivati altri sono "spenti" a seconda delle condizioni. Attivazione e inatttivazione di specifci geni in determinati momenti che determina il comportamento di una cellula.

"Un insieme di funzioni cellulari, che vanno dallo sviluppo, la differenziazione, metabolismo, e la difesa ospite, sono influenzati dai livelli di proteina" dice Rafael Casellas "eravamo interessati a scoprire come i microRNA contribuiscono alla regolamentazione di tali funzioni".

Una cellula sintetizza le proteine attraverso un processo chiamato  trascrizione dell'RNA, nel quale vengono copiati i geni dal DNA in acido ribonucleico (RNA), che viaggia dal nucleo nel corpo della cellula. Non tutti gli RNA trascritti dal DNA sono RNA messaggeri, comunque. Ci sono molte altre forme di RNA nelle cellule che non codificano per le proteine. MicroRNA (miRNA), per esempio, sono piccoli filamenti di RNA che modulano la produzione di proteine a partire dall' RNA messaggero, contribuendo così a regolare i livelli di una proteina nella cellula. Studi precedenti hanno mostrato che le cellule sono molto sensibili alle fluttuazioni dei livelli di miRNA, che richiedono uno stretto controllo al fine di disciplinare l'attività della proteina in modo efficace. In questo studio, gli scienziati NIH hanno usato una nuova tecnologia di microsequenziamento per identificare in modo esauriente tutti i miRNA diversi esistenti nelle cellule immunitarie di topo. Oltre ad aumentare il numero di miRNA conosciuti, gli scienziati hanno anche scoperto alcuni meccanismi cellulari che regolano l'abbondanza dei miRNA. Lo studio ha trovato che alcuni miRNA sono presenti in uno stato latente all'interno del nucleo fino a quando non ricevono segnali dall'epigenoma per diventare attivi. Per epigenoma si intende un particolare tipo di regolazione dei geni tramite processi chimici che non comportino cambiamenti nel codice del DNA, ad esempio tramite l'aggiunta di particolari gruppi sostituenti in particolari punti del genoma volti ad alterare l'accessibilità all'informazione genetica.
I ricercatori hanno anche determinato che alcuni miRNA, non sono ostacolati da questi meccanismi epigenetici, ma sono controllati semplicemente attraverso la trascrizione.

Tuttavia, per alcuni di questi miRNA, la loro abbondanza dipende dalla quantità di RNA messaggero bersaglio disponibile nella cellula.

Secondo il direttore NIAMS Stephen I. Katz,  "I dati generati da questo studio rappresentano un utile strumento per immunologi e biologi cellulari da utilizzare per i futuri studi sugli aspetti funzionali del sistema immunitario e la biologia di base miRNA".

FONTI: NIH