Svelato il meccanismo di riparazione del DNA

Roma –  Quando si presenta il rischio di errori nella duplicazione del DNA, l’enzima RNaseHII sembra svolgere un ruolo centrale nell’individuazione e nella riparazione delle sezioni danneggiate. A questa conclusione giunge uno studio, pubblicato sulla rivista Cell, condotto dagli scienziati della New York University Langone Health. Il team, guidato da Evgeny Nudler, ha esaminato le cellule viventi di Escherichia coli per comprendere i meccanismi di riparazione del DNA. Questo lavoro, commentano gli esperti, si aggiunge al quadro emergente di come le cellule possano riparare le sezioni difettose del proprio materiale genetico. I ricercatori hanno descritto il meccanismo molecolare alla base di un percorso di riparazione del DNA che contrasta l’inclusione errata di un certo tipo di blocco molecolare, i ribonucleotidi, nei codici genetici. Errori di questo tipo, spiegano gli esperti, sono piuttosto frequenti nel processo di copiatura del codice genetico. Dato che l’incorporazione errata del ribonucleotide può provocare mutazioni potenzialmente dannose e rotture nel DNA, tutti gli organismi si sono evoluti per ottimizzare un percorso di riparazione chiamato riparazione per escissione del ribonucleotide (RER). Il gruppo di ricerca ha scoperto che la maggior parte della riparazione di alcuni tipi di danni al DNA avviene perché le sezioni di codice danneggiate vengono identificate e riparate dall’RNA polimerasi. Questo enzima scorre lungo la catena del DNA, legge le lettere che compongono il materiale genetico, e trascrive le istruzioni alle molecole di RNA che poi guida la costruzione delle proteine. Il complesso di riparazione dell’escissione dei nucleotidi (NER) elimina la sezione di DNA difettosa per sostituirla con una copia accurata. Gli autori hanno dimostrato che l’enzima chiave coinvolto nel RER, RNaseHII, svolge un ruolo chiave insieme all’RNA polimerasi nella scansione dei ribonucleotidi all’interno delle cellule batteriche viventi. “I nostri risultati – afferma Nudler – spingono a un ripensamento di alcuni principi di base nel campo della riparazione del DNA. Nei prossimi step cercheremo di stabilire se l’RNA polimerasi esegue la scansione del DNA per tutti i potenziali tipi di problemi o se si concentra su alcuni difetti, e se possa innescare la riparazione dell’intero genoma anche nelle cellule umane”. I ribonucleotidi e i desossiribonucleotidi, spiegano gli esperti, sono i componenti rispettivamente dell’RNA e del DNA, ed è noto che nelle cellule batteriche la duplicazione del materiale genetico è associata a circa duemila errori ad ogni copiatura. Per mantenere l’integrità del genoma, la maggior parte dei ribonucleotidi fuori posto viene rimossa dal percorso RER. Gli esperti hanno inoltre rivelato che RNaseHII lavora in sincronia con l’RNA polimerasi per individuare i possibili difetti di duplicazione. “Questi risultati – commenta Zhitai Hao, studioso post-dottorato nel laboratorio di Nudler – supportano il modello secondo cui RNaseHII scansiona il DNA alla ricerca di ribonucleotidi insieme all’RNA polimerasi. Queste informazioni sono importantissime per la nostra comprensione del processo di riparazione del DNA e potrebbero avere implicazioni di vasta portata”. (30science.com)