Nature Chemistry, pubblicata ricerca su una nuova tecnica di riconoscimento e classificazione di strutture complesse di DNA

È stata pubblicata su Nature Chemistry una ricerca su una nuova tecnica di riconoscimento e classificazione di strutture complesse di DNA (le G-quadruplex o G-4), che svolgono un ruolo importante nel controllo dell'espressione genetica di diversi oncogeni. Lo studio è stato realizzato in collaborazione con l’Università della California Riverside e vede, tra gli autori, il prof. Enrico Dalcanale, dell’UdR INSTM di Parma.

Cosa sono le G-quadruplex?

Le strutture secondarie degli acidi nucleici hanno un'influenza importante sulle loro funzioni cellulari ma possono essere difficili da identificare e classificare rapidamente. In particolare, le cosiddette G-quadruplex o G-4 sono strutture a quattro filamenti che si possono generare, attraverso legami idrogeno, tra quattro guanine di una sequenza di DNA che sia ricco. Generalmente queste strutture sono stabilizzate dalla presenza di un catione monovalente, frequentemente il potassio, che si dispone al centro dei filamenti.

Disposizioni a G-4 sono state osservate nei telomeri dei cromosomi dei vertebrati, dove fungono da inibitori dell’attività della telomerasi, l’enzima che aggiunge sequenze ripetitive di DNA (TTAGGG) alle estremità dei cromosomi eucariotici (i telomeri appunto), in modo da mantenerli integri. Poiché in molte forme di cancro si è osservato che la proliferazione delle cellule tumorali è legata anche a una incontrollata attività di questo enzima, si ipotizza che le G-quadruplex possano svolgere un ruolo attivo nell’evitare l’insorgenza di neoplasie regolando l’azione della telomerasi. L’individuazione poi, tramite analisi genomiche ad ampio spettro, di regioni putative in grado di assumere, potenzialmente, una conformazione a G-4 nel genoma umano, ha portato ad ipotizzare un ruolo di queste strutture anche nella regolazione dell’espressione genica, bloccandola o promuovendola a seconda della regione di DNA in cui si trovano.

Lo studio

Alla luce di queste premesse, è chiaro, quindi, che comprendere meglio il ruolo delle G-quadruplex è di fondamentale importanza e per raggiungere questo scopo è necessario avere a disposizione un metodo di rilevamento semplice e con ampia applicabilità. La ricerca pubblicata su Nature Chemistry affronta proprio la problematica irrisolta del riconoscimento e della classificazione di strutture complesse di DNA, con particolare riferimento alla presenza di G-quadruplex. Lo studio propone l’uso di un array di recettori molecolari accoppiati a fluorofori in grado di riconoscere e classificare le strutture G4 presenti nel DNA, in modo semplice e non invasivo, senza l’ausilio di leganti specifici per ogni tipo di oligonucleotide.

Fonte: Selective discrimination and classification of G-quadruplex structures with a host–guest sensing array, Nature Chemistry.

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