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fonte: Le Scienze

La proliferazione delle cellule staminali

durante le primissime fasi dello sviluppo

embrionale è controllata da un meccanismo

di compattamento e dipanamento dei filamenti

di cromatina dei cromosomi che gli scienziati

stanno iniziando a comprendere solo ora(red)

biologia dello sviluppostaminali

L'elevato grado di condensazione della

cromatina (il complesso formato dal DNA

e dalle proteine di supporto che costituisce

i cromosomi) durante le prime fasi dello

sviluppo embrionale è funzionale alla possibilità

della cellula di "decidere" rapidamente quali

geni attivare in quel delicatissimo stadio.

A sostenerlo è un gruppo di ricercatori dell'Università

della Pennsylvania a Filadelfia, che firmano un

articolo su "Science".

Scelte rapide per il destino delle staminali embrionali

L'espressione di un gene richiede che la struttura

compatta del cromosoma sia opportunamente

dipanata, in modo da esporre il gene ai fattori

di trascrizione. (© BSIP / AGF)
I filamenti di DNA che conservano il patrimonio

genetico hanno uno spessore di una ventina di

atomi e una lunghezza di quasi due metri, ma

normalmente non sono del tutto dipanati e

presentano un diverso grado di condensazione,

che raggiunge il massimo durante la fase del

ciclo cellulare nota come metafase, quando

assumono la forma a X con cui sono rappresentati

di solito.

Tuttavia, per essere espressi e innescare la

produzione della proteina per cui codificano,

i geni devono essere esposti ai fattori di 

trascrizione che sintetizzano l'mRNA messaggero

(mRNA), grazie al quale i ribosomi della cellula

producono poi la proteina. Se un gene si trova

in una parte compattata della cromatina, i fattori

di trascrizione non possono raggiungerlo e

trascriverlo in mRNA.

I biologi cercano da tempo di capire perché

durante le prime fasi dello sviluppo embrionale -

quelle dello stadio "filotipico", durante cui viene

definita la struttura fondamentale dell'organismo,

e in cui tutti gli embrioni di un certo phylum

animale sono estremamente simili - i cromosomi

appaiono molto più compattati che nelle fasi

successive.

In una serie di esperimenti sui topi, Dario Nocetto

e colleghi hanno scoperto che le regioni compattate

sono contrassegnate dalla presenza in specifici

siti di legame di tre molecole di

metile, legate al filamento di cromatina da particolari enzimi.

Bloccando per tempo l'attività di questi enzimi, la

cromatina resta meno compatta e i fattori di trascrizione

possono raggiungere molti più geni.

Questa struttura meno compatta causa però

un sensibile aumento del tempo impiegato dai

fattori di trascrizione per individuare i geni che

vanno tradotti in quella fase dello sviluppo

embrionale, e anche in un maggior rischio di errori

di trascrizione e di danneggiamento del DNA, dato

che la forma compatta della cromatina garantisce

maggiore stabilità e maggiore protezione da

eventuali danni casuali.

In prospettiva la conoscenza di questo meccanismo,

che interessa cellule che si trovano allo stato

staminale, potrà essere d'aiuto per perfezionare

e rendere più sicure le terapie a base di cellule

staminali.