Ogni volta che una cellula si divide, deve replicare il suo DNA per fornire una copia alle due cellule figlie. Questo processo inizia a regioni specifiche del genoma, noto come ” origini della replicazione.”Un certo numero di proteine si riuniscono in questi siti in modo ordinato e sequenziale. Tuttavia, i ” tag ” molecolari devono essere aggiunti a questo complesso proteico da enzimi specifici prima che la replicazione possa iniziare.
Mantenere un programma temporale per l’inizio della replicazione
Il dialogo molecolare che porta all’attivazione delle origini della replicazione deve essere strettamente controllato per evitare che la replicazione si verifichi troppo rapidamente, sovraccaricando così il sistema. “In condizioni normali, ci sono molte più origini di replica di quelle effettivamente utilizzate. Sospettiamo che nelle cellule precancerose molte di queste origini normalmente dormienti siano attivate in modo inappropriato”, osserva David Shore, professore nel Dipartimento di Biologia molecolare dell’UNIGE. Esistono garanzie che intervengono direttamente a livello delle origini della replicazione? Questo è ciò che i ricercatori dell’UNIGE hanno cercato di scoprire usando il lievito, un fungo unicellulare che viene utilizzato come organismo modello perché funziona sotto molti aspetti come una cellula di mammifero. “Volevamo determinare il possibile ruolo di una proteina chiamata Rif1 poiché è stata recentemente implicata nel controllo della replicazione del DNA in diversi organismi, tra cui il lievito e le cellule umane”, riferisce Stefano Mattarocci, autore principale dello studio.
rimuovere Semplicemente molecolare tag
In collaborazione con i ricercatori dell’Friedrich Miescher Institute di Basilea e la Vanderbilt University Medical Center di Nashville (Stati Uniti), i biologi hanno scoperto che Rif1 regola la temporizzazione della replicazione del DNA, agendo direttamente a livello delle origini di replicazione. “Rif1 recluta un enzima specifico chiamato PP1, che rimuoverà i” tag “molecolari necessari per avviare il processo di replicazione”, spiega Maksym Shyian, co-autore principale dell’articolo.
Il legame di Rif1 a questo enzima frena l’innesco prematuro della replicazione del DNA. “Queste misure di sicurezza sono probabilmente parte di un sistema che impedisce lo stress della replicazione del DNA”, riferisce David Shore. Questo stress, che è particolarmente indotto nelle lesioni precancerose, è caratterizzato da un aumento del tasso di replicazione del DNA, che provoca danni al DNA e instabilità del genoma, principali fattori di formazione del tumore.
