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"Geni Saltatori" E Processo Di Invecchiamento

Notizia Testuale Free Medical Fitness

Gli elementi trasponibili (TE, transposable elements), chiamati anche elementi genetici mobili o "geni saltatori", sono tratti di DNA lunghi dalle 1000 alle 2000 coppie di basi, che possono cambiare la loro posizione genomica, causando mutazioni inserzionali nelle nuove posizioni. Questi elementi, chiamati anche trasposomi, sono quindi frammenti di DNA, che sono in grado di spostarsi all'interno del genoma andando ad inserirsi in un punto diverso dello stesso o di un altro cromosoma. Questo meccanismo consente di spostare alcuni geni all'interno di una singola cellula. In molti casi il loro inserimento produce effetti fenotipici perché, se avviene all'interno di un gene, ne distrugge l'integrità. I TE sono principalmente classificati come trasposoni rilocativi del DNA (l'elemento viene eliminato dal suo sito cromosomico originale e si sposta altrove nel genoma) e come retrotrasposoni autoreplicanti (l'elemento viene prima copiato mediante trascrizione inversa e poi il duplicato salta in un nuovo locus). Se il DNA è come un progetto biologico per il nostro corpo, allora gli TE sono parti di questo progetto che possono muoversi all'interno del genoma: è un processo naturale negli esseri umani e in altri animali, ma se non è attentamente controllato, può causare problemi. I Piwi-piRNA rappresentano una classe di piccole molecole di RNA (di lunghezza compresa tra 24 e 31 nucleotidi) che è espressa nelle cellule animali e che forma complessi proteina-RNA interagendo con le proteine Piwi. Questi complessi di piRNA sono stati collegati al silenziamento trascrizionale di retrotrasposoni e di altri elementi genetici nelle cellule della linea germinale, in particolare quelle maschili, preservandone l'integrità del genoma. Quindi, come altri piccoli RNA, si ritiene che i piRNA siano coinvolti nel silenziamento genico, in particolare nelle cellule non invecchiate, ma non nelle cellule somatiche invecchiate (le cellule non invecchiate condividono una caratteristica unica, cioè la capacità di proliferare indefinitamente, mentre le cellule che invecchiano, a causa del progressivo accumulo del danno cellulare, vanno incontro ad un declino funzionale, chiamato senescenza, che le porta alla morte). Ciò aumenta la possibilità che i TE (trasposomi) possano contribuire in modo sostanziale al processo di invecchiamento. Nello studio di Sturm et al. (Nat Commun. 2023 Aug 29;14(1):5278. doi: 10.1038/s41467-023-40957-9) gli autori hanno voluto verificare se la manipolazione della via legata a questi RNA avrebbe in qualche modo modificato il processo di invecchiamento nei vermi Caenorhabditis elegans. Gli autori hanno visto che i vermi vivevano notevolmente più a lungo quando l'attività degli TE veniva ridotta tramite la via dei Piwi-piRNA, suggerendo che parte del motivo per cui il nostro corpo invecchia sia dovuto al modo in cui questi geni saltatori si muovono nel genoma del DNA. Ciò concorda con gli studi su animali come la cosiddetta medusa immortale, un idrozoo in grado di rigenerarsi continuamente e in teoria di vivere per sempre (se non fosse per malattie o predatori). Anche il modo in cui la via Piwi-piRNA sopprime i TE in questa medusa e in altre creature simili è stato esaminato in precedenza. Ma fino ad ora non era chiaro se l'invecchiamento cellulare influenzasse l'attività dei TE, o se l'attività dei TE influenzasse l'invecchiamento cellulare. Con questo studio su C. elegans, sembra che quest'ultima ipotesi sia corretta, fornendo un'altra visione di come gli organismi invecchiano. Inoltre, i ricercatori hanno anche notato un aumento della metilazione N6-adenina all'interno dei segmenti TE (un tipo di cambiamento nell'attività genetica che aumenta l'attività dei TE) man mano che i vermi invecchiano, con la conseguenza che i TE diventano più operanti man mano che invecchiamo. Queste sono tutte scoperte affascinanti che potrebbero portare a trattamenti in grado di modificare e influenzare questo comportamento dei TE in modo che le cellule non invecchino così rapidamente come farebbero altrimenti. Probabilmente non diventeremo mai meduse immortali, ma potremmo essere in grado di garantire che le nostre popolazioni più anziane abbiano meno problemi con malattie e disturbi.

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