CRONACAULISSE

Modifiche epigenetiche, meno segreti

CRONACA – Sequenziare il Dna è diventata ormai quasi una routine, ma si può andare oltre come hanno fatto i ricercatori dell’Università di Cambridge in collaborazione con il Babraham Institute.

Shankar Balasubramanian del Dipartimento di Chimica e Ricerca sul Cancro e Michael Booth, studente di PhD hanno messo a punto una nuova tecnica che permette di sequenziare due particolari modifiche – “epigenetiche”- che avvengono a livello del Dna nei mammiferi. Queste modifiche regolano l’espressione dei geni, accendendoli e spegnendoli in modo da portare al differenziamento e allo sviluppo delle varie cellule, in diversi tessuti e organi, a partire da un medesimo genoma.

L’epigenetica è una parte della genetica che studia le modifiche (fenotipiche) a livello di DNA, come l’aggiunta di gruppi chimici sulle basi azotate, che non intaccano la sequenza del genoma e sono necessarie per regolare l’espressione dei geni, determinando quali esprimere e quali no in ciascuna cellula. Il risultato è visibile a livello cellulare ed è ciò che permette la differenziazione tra tipi cellulari  appartenenti a diversi tessuti e organi.

La tecnica proposta da Balasubramanian  e Booth (OxBS-Seq), pubblicata su Science, è l’unica a garantire il sequenziamento, quantitativo e ad altissima risoluzione, di un particolare processo, la idrossimetilazione della citosina (5-hmc). Grazie a questo metodo è possibile distinguerla dalla più nota e famosa metilazione (aggiunta di un gruppo CH3), utile per spegnere l’espressione di un gene.

Il metodo è stato applicato per sequenziare sia metilazione sia idrossimetilazione  all’interno del Dna genomico delle cellule staminali embrionali di topo. I ricercatori hanno quindi scoperto che l’idrossimetilazione era presente  In zone  particolari  del Dna che svolgono proprio il compito di controllare l’espressione del gene.

Identificare, quantificare e distinguere l’idrossimetilazione della citosina è utile per poterne poi comprendere la funzione:  potrebbe infatti avere un ruolo autonomo ancora da chiarire oppure potrebbe far parte di una serie di reazioni che portano alla demetilazione (eliminazione del gruppo CH3 aggiunto precedentemente con la metilazione) e che permettono quindi l’espressione del gene.

Wolf Reik, a capo dello studio al Babraham Institute, commenta: “è evidente che insieme alla metilazione del Dna esistono altre modifiche, come l’idrossilmetilazione, che rendono questo meccanismo più dinamico di quanto previsto fino a ora. Con questo metodo possiamo mappare le modifiche epigenetiche con precisione e collegarle all’attività delle cellule staminali, ai processi di invecchiamento e forse anche al modo in cui l’ambiente interagisce con il genoma.”

Un bel passo in avanti, dunque, per l’approccio all’epigenetica.

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