I ricercatori dell'Istituto di scienze della vita dell'Università del Michigan e dell'Howard Hughes Medical Institute hanno identificato come il DNA satellite, considerato "DNA spazzatura", svolga un ruolo fondamentale nell'assemblaggio del genoma. I risultati, pubblicati sulla rivista eLife, mostrano che la spazzatura genetica gioca un ruolo vitale nel garantire che i cromosomi siano posizionati correttamente all'interno del nucleo cellulare, che è essenziale per la sopravvivenza delle cellule. E questa funzione sembra essere stata preservata in molte specie.
Perché è necessario il DNA spazzatura?
Il DNA satellite pericentromerico è costituito da una sequenza di codice genetico molto semplice e spesso ripetitiva. E sebbene rappresenti una porzione significativa del nostro genoma, il DNA satellite non contiene istruzioni specifiche per produrre proteine specifiche. Inoltre, si pensava che la sua natura ripetitiva rendesse il genoma meno stabile e più vulnerabile a lesioni o malattie. Fino a poco tempo, gli scienziati credevano che il DNA "spazzatura" o "egoista" non avesse alcun ruolo o scopo.
"Non potevamo semplicemente venire a patti con l'idea che si trattava solo di spazzatura genomica", afferma Yukiko Yamashita, professore di ricerca presso LSI e autore principale dello studio. "Se non ne abbiamo bisogno e non ne ricaviamo nulla, l'evoluzione se ne sbarazzerà sicuramente. Ma non è successo ".
Yamashita ei suoi colleghi hanno deciso di vedere cosa sarebbe successo se queste cellule non avessero utilizzato il DNA satellite pericentromerico. Poiché esiste sequenze lunghe e ripetitive, gli scienziati non possono semplicemente mutare o tagliare tutto il DNA dal genoma. Invece, hanno assegnato la proteina D1, che si lega al DNA satellite.
Gli scienziati hanno rimosso D1 dalle cellule di un organismo sperimentale ampiamente utilizzato, Drosophila melanogaster (mosca della frutta). E hanno subito scoperto che le cellule germinali - che di solito si trasformano in spermatozoi o uova - muoiono.
Ulteriori analisi hanno mostrato che le cellule morenti formavano micronuclei, o minuscoli germogli al di fuori del nucleo, che includevano parti del genoma. Senza l'intero genoma incapsulato nel nucleo, le cellule non potrebbero sopravvivere.
Video promozionale:
Gli scienziati ritengono che la proteina D1 si leghi al DNA satellite, assemblando tutti i cromosomi nel nucleo. Se la proteina D1 non è in grado di catturare il DNA satellite, la cellula perde la sua capacità di formare un nucleo completo e muore. Ulteriori test hanno dimostrato che il DNA satellite è essenziale per la sopravvivenza cellulare in una varietà di specie che incorporano il DNA nel nucleo, compresi gli esseri umani.
Ilya Khel
