Le mille forme del DNA

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Le mille forme del DNA

Tutti noi conosciamo la tipica immagine a doppia elica del DNA, ma in realtà la molecola della vita può assumere molte altre forme, a seconda dei ripiegamenti e attorcigliamenti della sua struttura di base, che sono stati recentemente analizzati e catalogati da un gruppo di ricercatori, attraverso una simulazione al computer.

Questo studio nasce da una collaborazione internazionale tra due enti universitari il Leeds College in Inghilterra e il Baylor College in Texas e apre la strada alla scoperta di nuove interazioni del DNA con proteine, altre molecole di DNA o RNA o con farmaci antitumorali, capaci di orientarsi nelle sue pieghe per agire con estrema precisione.

Per esaminare i vari ripiegamenti, gli autori analizzano sequenze chiuse di DNA con le due estremità legate ad anello, contenenti solo 336 coppie di basi, quindi dieci milioni di volte più corte della molecola di DNA umana. Per ottenere immagini tridimensionali di questi minicircoli si utilizza un sistema di scannerizzazione molto sofisticato che consente di osservare dettagliatamente le varie forme che questi anelli assumono (cerchi, spirali, bastoncini, ecc.).
L’applicazione di tecniche di imaging, grazie all’utilizzo di sonde molecolari specifiche, permette non solo di studiare i processi biologici fisiologici ma anche di individuare e caratterizzare le patologie prima che abbiano causato alterazioni macroscopicamente evidenti, addirittura quando queste sono ancora a livello potenziale.
I risultati ottenuti mostrano che ogni cellula ha quindi un suo skyline genetico e riuscire ad analizzare le varie differenze attraverso mappe accurate può essere un trampolino di lancio da cui partire per creare nuove cure e terapie basate su farmaci capaci per esempio di riconoscere la fisionomia di una cellula tumorale così da poter interagire in modo mirato.

 

Fonti per approfondire:

– Rossitza N. Irobalieva, Jonathan M. Fogg, Daniel J. Catanese, Thana Sutthibutpong, Muyuan Chen, Anna K.  Barker, Steven J. Ludtke, Sarah A. Harris, Michael F. Schmid, Wah Chiu, Lynn Zechiedrich: “Structural diversity of supercoiled DNA”, Nature Communications, 2015
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