Il ruolo particolare dell’RNA che influenza migliaia di geni.

Identificata una “quinta” base nucleotidica dell’RNA messaggero che potrebbe cambiare completamente i modelli di espressione genica. Si tratta di una forma modificata di mRNA, la molecola deputata alla trascrizione dell’informazione genetica contenuta nel DNA, ottenuta con la metilazione. I meccanismi epigenetici di regolazione sono quindi da estendere all’RNA.

Se le scoperte della genetica hanno segnato la seconda metà del XX secolo, altrettanto promette di fare nel XXI l’epigenetica, lo studio delle modificazioni del DNA che consentono di regolare l’espressione dei geni in modo opportuno, che appare ormai un territorio scientifico ancora in gran parte inesplorato, ma molto promettente e ricco di sorprese.

L’ultima in ordine di tempo è riportata sulla rivista “Cell” a firma di un gruppo di ricercatori del Weill Cornell Medical College di New York che hanno scoperto che lo stesso tipo di meccanismi che producono modificazioni al comportamento del DNA si possono osservare per l’RNA. Addirittura, gli autori ritengono che le loro scoperte siano tali da rivoluzionare il nostro modello dell’espressione genica.

In particolare, si è scoperto che l’RNA messaggero (mRNA) viene spesso modificato dal legame della base adenina a un gruppo metile, secondo il processo noto come metilazione, che rappresenta il cardine dei meccanismi epigenetici che riguardano il DNA.

Materiali ottici progettati e ricavati da origami di DNA.

Grazie a questa tecnica, che sfrutta il ripiegamento spontaneo di tratti di DNA, è stato possibile ottenere cilindri di dimensioni nanoscopiche dotati di siti di legame per nanoparticelle di oro. Variando le dimensioni, la disposizione e la composizione delle nanoparticelle o alterando altre caratteristiche delle strutture solubili in acqua, gli studiosi possono regolare la risposta del materiale sulle caratteristiche della luce che vi passa attraverso.

Nuove strutture tridimensionali con proprietà ottiche controllabili in modo pressoché assoluto dagli sperimentatori sono state realizzate da Tim Liedl e colleghi della Ludwig-Maximilians-Universität München, che firmano in proposito un articolo sulla rivista “Nature”.

Il metodo utilizzato si basa sull’origami a DNA, una tecnica che sfrutta il ripiegamento in precise forme (determinate dalla loro sequenza nucleotidica) della molecola che codifica l’informazione della vita. La molecola di DNA com’è noto è costituita da soli quattro tipi di basi nucleotidiche adenosina, citosina, guanina e timina, che si legano a due a due – l’adenosina con la timina e la citosina con la guanina – a formare i “pioli” della scala a chiocciola che costitiusce la struttura a doppia elica della molecola.

Esercizio fisico: come modifica il DNA dei muscoli.

Attraverso una serie di modificazioni epigenetiche, l’attività fisica è in grado di stimolare l’espressione di alcuni geni all’interno delle cellule dei muscoli scheletrici che portano a un migliore adattamento allo sforzo. Una simile variazione si verifica anche con l’ingestione di caffeina.

Che l’esercizio fisico faccia bene alla salute è un fatto noto e dimostrato innumerevoli volte. Difficile tuttavia immaginare che l’effetto positivo arrivi fino a un livello biologico fondamentale come quello genetico, come invece ha riscontrato una nuova ricerca – illustrata sulle pagine della rivista “Cell Metabolism” – che ha scoperto come anche pochi minuti di esercizio possano produrre, in persone inattive ma in buona salute, un cambiamento immediata del DNA.

Ovviamente, il codice genetico codificato dalla sequenza nucleotidica delle cellule muscolari non cambia con l’esercizio: le modificazioni riguardano altri aspetti chimici e strutturali del DNA e sembrano rappresentare i primi eventi di una riprogrammazione genetica dei muscoli che ha lo scopo di variare il metabolismo celluare e, in ultima istanza, aumentare la forza e la resistenza muscolare.