Nelle nostre cellule l'informazione genetica si presenta come DNA, che la conserva e la trasmette alle generazioni successive, e RNA che ne consente la lettura e la traduzione da parte della cellula. DNA e RNA sono catene composte da mattoni differenti: i deossinucleotidi per il DNA e i ribonucleotidi per l'RNA. Esistono enzimi specifici per ciascun tipo di mattone: le DNA polimerasi, che sintetizzano le catene di DNA e le RNA polimerasi che sintetizzano quelle di RNA. Le DNA polimerasi sono enzimi essenziali per riparare i danni al DNA, sintetizzando nuovi pezzetti là dove l'informazione originaria si era persa.
Il gruppo di ricerca dell'IGM CNR di Pavia, coordinato da Dr. Giovanni Maga, in collaborazione con il laboratorio della Dr. Barbara van Loon dell'Università di Zurigo, ha dimostrato che le DNA polimerasi umane beta e lambda, essenziali per consentire alla cellula di tollerare i danni causati da stress ossidativo (responsabile di circa 10.000 lesioni al DNA ogni giorno per cellula), possono sbagliare frequentemente e utilizzare per la sintesi ribonucleotidi invece che deossinucleotidi. Il risultato è la formazione di un tratto di genoma "ibrido" in cui RNA e DNA vengono mescolati. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, dimostra anche come danni presenti su questi tratti di genoma ibrido DNA/RNA, siano riparati meno efficientemente, di fatto promuovendo l'accumulo di mutazioni nel genoma. I risultati ottenuti consentono di ipotizzare che meccanismi fisiologici di tolleranza allo stress ossidativo, operati dalle DNA polimerasi beta e lambda, in contesti particolari, possano anche contribuire allo sviluppo di patologie quali i tumori o malattie neurodegenerative.
Ricerca finanziata da AIRC.
Emmanuele Crespan, Antonia Furrer, Marcel Rösinger, Federica Bertoletti, Elisa Mentegari, Giulia Chiapparini, Ralph Imhof, Nathalie Ziegler, Shana J. Sturla, Ulrich Hübscher, Barbara van Loon and Giovanni Maga. Impact of ribonucleotide incorporation by DNA polymerases beta and lambda on oxidative base excision repair. Nature Comm. 2016, doi: 10.1038/ncomms10805
http://www.nature.com/ncomms/2016/160226/ncomms10805/full/ncomms10805.html
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