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Proteine specializzate nel "taglia e cuci" con un doppio lavoro

21.02.19 - Identificate due proteine ( Sf3A2 e Prp31) essenziali per lo "splicing" (ossia il processo di "taglia e cuci" degli RNA messaggeri che copiano l’informazione contenuta nel DNA, poi tradotta nella sequenza di amminoacidi delle proteine) che fanno anche un doppio lavoro: svolgono una funzione essenziale per la corretta distribuzione dei cromosomi alle cellule figlie.

La ricerca è stata condotta nel Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza e dell’Istituto di Biologia e patologia molecolari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IBPM) di Roma, sotto la coordinazione di Maurizio Gatti e Maria Patrizia Somma e in collaborazione con l’Università di Exeter (UK). Lo studio è pubblicato sulla rivista americana eLife.

La divisione cellulare (mitosi) è un processo complesso che porta alla generazione di due cellule figlie partendo da una cellula madre. Prima della divisione cellulare il DNA - che costituisce il materiale genetico contenente tutte le informazioni necessarie per la funzionalità della cellula - viene duplicato e impacchettato nei cromosomi, così da poter essere ripartito correttamente tra le due cellule figlie. La corretta esecuzione della mitosi è fondamentale per molti processi vitali e le alterazioni della mitosi contribuiscono ai processi di carcinogenesi.

"Durante la mitosi – spiega Maria Patrizia Somma – la cellula forma una complessa struttura detta fuso mitotico, costituita prevalentemente da sottili fibre formate da microtubuli che si legano ai cromosomi, permettendo loro di posizionarsi e di distribuirsi ugualmente tra le due cellule figlie. In questa fase molti processi cellulari vitali finalizzati alla sintesi delle proteine, quali lo splicing, cioè il taglia e cuci degli RNA messaggeri, sono interrotti. Ci siamo chiesti se durante la mitosi le proteine - coinvolte in questi processi - rimanessero inutilizzate o svolgessero funzioni indipendenti dallo splicing".

Quindi aggiunge: "Abbiamo scoperto che Sf3A2 e Prp31 contribuiscono direttamente al corretto legame dei cromosomi alle fibre del fuso mitotico. In assenza di queste due proteine, il movimento dei cromosomi è fortemente alterato a causa della dispersione della proteina Ndc80/HEC1, che è il principale fattore responsabile dell’interazione tra le fibre del fuso e i cromosomi, e che è presente in quantità elevate in molti tumori. L’aspetto più rilevante dei nostri risultati – prosegue la ricercatrice CNR-IBPM – è che queste proteine funzionano direttamente sia nello splicing che nella mitosi e possono quindi essere classificate come moonlighting proteins, cioè proteine che oltre alla loro funzione principale, per la quale sono state inizialmente caratterizzate, svolgono un secondo lavoro in un altro processo o struttura cellulare".

E sulle ricadute future della sua ricerca la studiosa del CNR-IBPM così conclude: "Questa scoperta ha un importante valore conoscitivo, perché apre la strada allo studio di altre proteine coinvolte nello splicing per identificarne possibili funzioni mitotiche, e amplia il repertorio di proteine mitotiche potenzialmente rilevanti nel processo di tumorigenesi, che potrebbero anche costituire nuovi bersagli anti-tumorali". (red.)

Riferimenti:
Splicing factors Sf3A2 and Prp31 have direct roles in mitotic chromosome segregation - Pellacani, C., Bucciarelli, E., Renda, F., Hayward, D., Palena, A., Chen, J., Bonaccorsi, S., Wakefield, J. G., & Somma, M. P. (2018) - eLife, 7, e40325. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.40325.001

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