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RICERCA SCIENTIFICA ITALIANA NEL MONDO -BIOTECNOLOGIE - SCOPERTE DUE PROTEINE CHE ESSENZIALI PER LO SPLICING

(2019-02-21)

  Due proteine essenziali per lo “splicing” (il processo di “taglia e cuci” degli RNA messaggeri) fanno un doppio lavoro. Durante la divisione cellulare, quando lo splicing è sospeso, svolgono una funzione essenziale per la corretta distribuzione dei cromosomi alle cellule figlie. Lo studio, condotto da ricercatori della Sapienza e dell’Istituto di Biologia e patologia molecolari del CNR di Roma, è pubblicato su eLife

La divisione cellulare (mitosi) è un processo complesso che porta alla generazione di due cellule figlie partendo da una cellula madre. Prima della divisione cellulare il DNA, che costituisce il materiale genetico contenente tutte le informazioni necessarie per la funzionalità della cellula, è duplicato e “impacchettato” nei cromosomi, così da poter essere ripartito correttamente tra le due cellule figlie. La corretta esecuzione della mitosi è fondamentale per molti processi vitali e le alterazioni della mitosi contribuiscono ai processi di carcinogenesi.

I ricercatori del Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza e dell’Istituto di Biologia e patologia molecolari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IBPM) di Roma, coordinati da Maurizio Gatti e Maria Patrizia Somma, hanno scoperto che Sf3A2 e Prp31, due proteine che hanno un ruolo essenziale nello splicing (il processo di maturazione degli RNA messaggeri, che copiano l’informazione contenuta nel DNA, poi tradotta nella sequenza di amminoacidi delle proteine) durante la mitosi svolgono una seconda funzione indipendente dallo splicing. Lo studio è pubblicato sulla rivista americana eLife.

“Durante la mitosi – spiega Maria Patrizia Somma – la cellula forma una complessa struttura detta fuso mitotico, costituita prevalentemente da sottili fibre formate da microtubuli che si legano ai cromosomi, permettendo loro di posizionarsi e di distribuirsi ugualmente tra le due cellule figlie. In questa fase molti processi cellulari vitali finalizzati alla sintesi delle proteine, quali lo splicing, cioè il “taglia e cuci” degli RNA messaggeri, sono interrotti. Ci siamo chiesti se durante la mitosi le proteine coinvolte in questi processi rimanessero inutilizzate o svolgessero funzioni indipendenti dallo splicing. Abbiamo scoperto che Sf3A2 e Prp31 contribuiscono direttamente al corretto legame dei cromosomi alle fibre del fuso mitotico. In assenza di queste due proteine, il movimento dei cromosomi è fortemente alterato a causa della dispersione della proteina Ndc80/HEC1, che è il principale fattore responsabile dell’interazione tra le fibre del fuso e i cromosomi, e che è presente in quantità elevate in molti tumori. L’aspetto più rilevante dei nostri risultati – prosegue la ricercatrice CNR-IBPM – è che queste proteine funzionano direttamente sia nello splicing che nella mitosi e possono quindi essere classificate come “moonlighting proteins”, cioè proteine che oltre alla loro funzione principale, per la quale sono state inizialmente caratterizzate, svolgono un “secondo lavoro” in un altro processo o struttura cellulare”.

“Questa scoperta – conclude Somma – ha un importante valore conoscitivo, perché apre la strada allo studio di altre proteine coinvolte nello splicing per identificarne possibili funzioni mitotiche, e amplia il repertorio di proteine mitotiche potenzialmente rilevanti nel processo di tumorigenesi, che potrebbero anche costituire nuovi bersagli anti-tumorali”. Il lavoro è stato condotto in collaborazione con l’Università di Exeter (UK).

Riferimenti:
Splicing factors Sf3A2 and Prp31 have direct roles in mitotic chromosome segregation - Pellacani, C., Bucciarelli, E., Renda, F., Hayward, D., Palena, A., Chen, J., Bonaccorsi, S., Wakefield, J. G., & Somma, M. P. (2018) - eLife, 7, e40325.  DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.40325.001.(21/02/2019-ITL/ITNET)

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