21/02/2019
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 dell’Istituto di biologia e patologia molecolari del Cnr e della Sapienza 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 dell’Istituto di biologia e patologia molecolari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibpm) e del Dipartimento di biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza 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 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”, spiega Maria Patrizia Somma. “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 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”, conclude Somma.
Il lavoro è stato condotto in collaborazione con l’Università di Exeter (UK).
Roma, 21 febbraio 2019
Immagine in allegato: Proteina Hec1 (highly expressed in cancer) in una cellula che esprime (pannelli in alto) o non esprime (pannelli in basso) uno dei fattori ‘moonlighting’ identificati nel lavoro.
La scheda
Chi: Cnr-Ibpm, Università Sapienza
Che cosa: Pellacani C, Bucciarelli E, Renda F, Hayward D, Palena A, Chen J, Bonaccorsi S, Wakefield JG, Gatti M, Somma MP. Splicing factors Sf3A2 and Prp31 have direct roles in mitotic
chromosome segregation. Elife. 2018 Nov 26;7. pii: e40325. doi: 10.7554/eLife.40325.
Per informazioni:
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