Nuova scoperta: come i funghi filamentosi aiutano nella scissione dell’RNA!

Nuova scoperta: come i funghi filamentosi aiutano nella scissione dell’RNA!

Il 28 marzo 2025, i ricercatori dell’Università di Heidelberg, insieme a partner internazionali, hanno compiuto progressi significativi nella comprensione dello splicing dell’RNA. Questi processi sono cruciali per la corretta produzione delle proteine ​​e quindi per le funzioni vitali delle cellule. Le informazioni necessarie per produrre le proteine ​​sono immagazzinate nel DNA e derivate tramite l'RNA messaggero (mRNA). Durante l'elaborazione, la struttura del pre-mRNA, che contiene sia parti codificanti (esoni) che parti non codificanti (introni), viene modificata. Lo riferisce l'Università di Heidelberg, che questo processo – lo splicing – è cruciale per la produzione di proteine ​​funzionali.

Durante lo splicing gli introni devono essere rimossi e gli esoni riuniti. Responsabile di questo processo è un insieme complesso di molecole noto come spliceosoma. È costituito da una combinazione di RNA e componenti proteici, la cui precisa disposizione e funzione sono di grande importanza per l'accuratezza del processo di splicing. Un team di biochimici di Heidelberg e biologi strutturali internazionali ha ora scoperto che lo spliceosoma è in grado di riconoscere siti di giunzione non autentici.

Scoperte cruciali sullo splicing delle proteine

Nello studio, che si è concentrato sugli spliceosomi del fungo filamentoso termofiloChaetomium termophilumfocalizzate, due proteine, GPATCH1 e DHX35, sono state identificate come critiche per la fedeltà del processo di splicing. La ricerca mostra, che GPATCH1 riconosce il pre-mRNA difettoso e ferma lo spliceosoma, mentre DHX35 rimuove l'mRNA precursore inappropriato. Questi meccanismi impediscono la formazione di proteine ​​difettose che potrebbero derivare da uno splicing errato.

I ricercatori di Heidelberg, Shanghai e Göttingen hanno analizzato in dettaglio anche la struttura degli spliceosomi utilizzando la microscopia crioelettronica (cryo-EM). Il complesso ctILS mostra un'elevata somiglianza con le strutture corrispondenti inC. eleganse suggerisce che i fondamenti dello splicing sono conservati tra diversi organismi. Queste scoperte ampliano la conoscenza dei meccanismi molecolari dello splicing e potrebbero avere implicazioni di vasta portata per la comprensione delle malattie.

Importanza dello splicing dell'RNA

Lo splicing dell’RNA non è solo un processo biologico fondamentale, ma svolge anche un ruolo centrale in medicina. Come Microbe Notes spiega, gli errori nello splicing possono portare a una varietà di malattie, tra cui il cancro e le malattie neurodegenerative. Queste procedure sono particolarmente necessarie nelle cellule eucariotiche, mentre non si verificano nelle cellule procariotiche. Gli introni devono essere rimossi dal pre-mRNA per unirsi agli esoni, che sono sezioni codificanti e consentono la sintesi proteica.

Lo splicing alternativo consente inoltre la produzione di diverse varianti proteiche da un singolo mRNA, il che non solo aumenta la diversità delle proteine ​​ma supporta anche la differenziazione cellulare. Questi meccanismi non sono solo importanti dal punto di vista biologico, ma anche dal punto di vista terapeutico, poiché possono rappresentare strutture bersaglio per lo sviluppo di nuovi farmaci.

Questa ricerca è stata supportata dall'ERC Advanced Grant del professor Hurt, con finanziamenti aggiuntivi dal Programma nazionale di ricerca e sviluppo chiave della Repubblica popolare cinese e da altre istituzioni. I risultati di questa ampia collaborazione sono stati pubblicati sulla rivista “Cell Research”, il che evidenzia la rilevanza dei risultati nella comunità scientifica.