Come
il
Dna-spazzatura
influisce sui tumori
Per molti anni la regione non-coding del genoma umano, pari al
98%, è stata considerata come ‘inutile’ dalla ricerca, al
punto tale da essere definita “Dna-spazzatura”. Partendo da
studi recenti che hanno evidenziato la funzione di questa
regione nella regolazione delle proteine, un nuovo studio, a
partecipazione italiana, getta una luce importante sul ruolo
che invece essa gioca nello sviluppo di alcuni tipi di cancro
e di altre malattie.
Pubblicata sul magazine Science, la scoperta è il frutto di un
lavoro del team coordinato da Ekta Kurana della Yale
University e che include anche l’italiana Vincenza Colonna
dell’Istituto di genetica e biofisica “Adriano BuzzatiTraverso” del Cnr (Igb-Cnr).
Le regioni del Dna che codificano proteine e contengono geni
importanti per la sopravvivenza e la salute umana subiscono
una selezione ‘negativa’: la loro variabilità genetica è cioè
ridotta affinché la funzione di tali geni si conservi
inalterata. “In questa ricerca si è cercato di identificare le
regioni non codificanti del genoma definite ‘ultrasensitive’
dove, così come nelle regioni protein-coding, le mutazioni che
risultano dannose vengono rimosse e le mutazioni benefiche
subiscono al contrario una selezione ‘positiva’ affinché la
loro frequenza aumenti nelle popolazioni”, spiega Vincenza
Colonna dell’Igb-Cnr. “Tali mutazioni sottoposte a selezione
positiva sono molto rare ma hanno effetti importanti: in
questo lavoro dimostriamo per la prima volta che alcune di
esse si trovano in regioni non-coding centrali per la
regolazione genica”.
È in queste regioni del genoma che la ricerca ha identificato
le singole basi del Dna che una volta modificate causano gravi
alterazioni funzionali e che, se la regione svolge una
funzione centrale in un network di geni, possono avere gravi
ripercussioni e causare malattie. Tali informazioni sono state
implementate in un sistema informatico che ha gerarchizzato le
varianti sulla base del loro potenziale impatto patologico. Il
sistema è stato applicato a 90 genomi estratti da tumori del
seno, della prostata e del cervello e ha identificato 100
potenziali mutazioni in regioni non codificanti. “Ad esempio,
in genomi derivanti da cellule colpite dal cancro del seno è
stata identificata la mutazione di una singola base del Dna
che sembra avere un grande impatto sullo sviluppo tumorale”,
spiega Colonna.
Il team di ricerca ha combinato la lista di varianti genetiche
identificate provenienti dal 1000 Genomes Project e
l’informazione sulle regioni non-coding fornita dal progetto
Encode. “Al di là di questa prima applicazione sui genomi del
cancro, questo metodo può essere adattato a qualsiasi
mutazione responsabile di malattie genetiche che si trovi in
regioni non-coding”, conclude Chris Tyler-Smith del Wellcome
Trust Sanger Institute, tra gli autori dello studio. “Siamo
entusiasti del potenziale di questo metodo per
l’identificazione di mutazioni sia legate a malattie sia
benefiche in questa parte del genoma importante e ancora non
totalmente esplorata”.
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