Siamo riusciti a vedere il dna a 4 filamenti in azione

Author: Marta Musso Wired

Grazie a un’innovativa tecnica, i ricercatori sono riusciti per la prima volta a osservare in azione il dna a 4 filamenti, una particolare forma di dna associata a malattie come i tumori

È molto raro e non ne sappiamo ancora molto poco. Si tratta del misterioso dna quattro filamenti, osservato pochi mesi fa nelle cellule umane dai ricercatori dell’Imperial College di Londra e associato a  malattie come i tumori. E che ora è stato osservato per la prima volta in azione da un team di ricerca sempre dell’Imperial College di Londra in un nuovo studio appena pubblicato su Nature Communications. Capire come si comportano nelle cellule umane le molecole del dna quattro filamenti, noto anche come G-quadruplex, potrà aprire la strada allo sviluppo di nuovi e potenziali farmaci in grado di bloccare la sua attività e contribuire, quindi, a fermare la crescita di un tumore.

Come vi avevamo raccontato, questa particolare forma di dna si può formare nelle nostre cellule quando quattro basi di guanina, l’unica che si può legare con se stessa (le quattro basi azotate che si legano nella doppia elica, ricordiamo, sono adenina, citosina, guanina e timina), si dispongono formando una sorta di quadrato, e da qui il nome G-quadruplex o G4. Una struttura che, formandosi e disfacendosi molto velocemente, svolge una funzione specifica, probabilmente quella di divulgare meglio le informazioni genetiche, ma che se dura per troppo tempo può risultare tossica per i processi cellulari. Il G4, infatti, è stato trovato maggiormente all’interno delle cellule tumorali e sembra essere associato ai geni coinvolti nel cancro.

In questo nuovo studio, i ricercatori hanno compiuto un passo in avanti: hanno scoperto come alcune proteine possono disfare il G4, interrompendone l’attività. “Sono aumentate le prove che i G-quadruplex svolgono un ruolo importante in un’ampia varietà di processi vitali per la vita e in una serie di malattie”, commenta Ben Lewis, tra gli autori dello studio. Varie ricerche, infatti, hanno già collegato la presenza del dna quattro filamenti alla rapida divisione delle cellule tumorali, in un processo che porta alla crescita del cancro. “Ciò che mancava era l’imaging di questa struttura direttamente nelle cellule viventi”, ha aggiunto Lewis, e di osservarla in azione.

Per farlo, il team si è servito di una tecniche che si basa su una sostanza chimica chiamata Daota-M2, che emette una luce fluorescente quando si lega al G-quadruplex. Invece che misurare solo la luminosità, che varia a seconda della concentrazione delle molecole di dna, il team ha anche monitorato per quanto tempo è durata la fluorescenza per riuscire a osservare come diverse molecole hanno interagito con il dna a quattro filamenti nelle cellule viventi. Con questa tecnica, i ricercatori sono riusciti a identificare due proteine, chiamate elicasi, in grado di scomporre i filamenti di dna a quattro filamenti. E a fornire, così, preziose informazioni su queste interazioni molecolari per lo sviluppo futuro di farmaci in grado di legarsi al dna. “Molti ricercatori si sono concentrati sulle molecole di legame del G-quadruplex come potenziali terapie contro malattie come il cancro”, conclude il co-autore Ramon Vilar. “Il nostro metodo ci aiuterà a migliorare la comprensione di questi nuovi farmaci”.