Scoperto un nuovo sistema di controllo dell'espressione

Gli RNA messaggeri sono controllati da microRNA, ma in alcune condizioni questi ultimi vengono inibiti da l'RNA decoy: spiegata una nuova funzione del genoma non codificante proteine

Il meccanismo scoperto dai ricercatori del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie "C. Darwin" della Sapienza potrebbe essere definito un sistema di contromisure molecolari in cui alcune molecole agiscono proteggendo gli RNA che sono deputati alla sintesi di proteine dall'attacco di specifiche molecole inibitrici. Gli RNA deputati alla sintesi di proteine sono gli RNA messaggeri e la loro funzione è ben nota da molto tempo. Più recente è invece la scoperta che gli RNA messaggeri sono controllati da piccoli RNA, chiamati microRNA, che ne bloccano la funzione, spesso portandoli a "distruzione", analogamente ad un missile che colpisce il suo target.

La scoperta del gruppo della Sapienza rivela che le cellule mettono in atto delle contromisure contro tale attacco, cercando, in opportune condizioni, di deviare i missili (microRNA) dai loro target (RNA messaggeri). Tali sistemi di contromisura sono attuati da molecole di RNA (RNA decoy) che non codificano per proteine ma che hanno sequenze in grado di attirare su di se i microRNA impedendone l'azione di disturbo sugli RNA messaggeri.

Nel lavoro pubblicato sulla prestigiosa rivista Cell è stato dimostrato che l'azione di tali molecole è fondamentale nel controllare il corretto differenziamento di cellule muscolari.In particolare è stato osservato che durante il differenziamento muscolare viene prodotto un RNA decoy (linc-MD1) che sequestrando due microRNA (miR-133 e miR-135) permette la sintesi di proteine che svolgono un ruolo chiave nell'indurre il differenziamento muscolare. Inoltre tale RNA non codificante è assai poco espresso in cellule distrofiche umane, indicando in questa carenza una delle cause del ritardo differenziativo che si osserva in tale patologia. Tali osservazioni aprono la strada a nuove, importanti strategie terapeutiche per la distrofia muscolare di Duchenne.

Questa scoperta apre un nuovo scenario nella comprensione delle funzioni di quella consistente parte del genoma umano che si è scoperto non codificare per proteine. E' noto, infatti, che nelle cellule di mammifero solo una piccola percentuale del DNA produce RNA che saranno tradotti in proteine, mentre, al contrario, si stanno scoprendo sempre nuove funzioni per quella grossa porzione del genoma che è trascritta in RNA non codificanti. Proprio questa componente "non codificante" sembra essere quella che ci contraddistingue dagli organismi più semplici e che sarebbe responsabile dell'aumento della complessità funzionale dei mammiferi e dell'uomo in particolare.

Articolo:
A long non-coding RNA controls muscle differentiation by functioning as a competing endogenous RNA, Cesana et al., Cell, vol. 147, issue 2

Redazione (17/11/2011)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: RNA decoy, iRNA, RNA

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