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Il DNA dei neuroni si ristruttura…continuamente

Il DNA, per quanto sia stabile, subisce continuamente processi di ristrutturazione. Modifiche chimiche necessarie per la comunicazione tra neuroni

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RICERCA – Come avviene la comunicazione tra neuroni? Grazie a una continua ristrutturazione del DNA. Questo il risultato di uno studio pubblicato su Nature Neuroscience da un team di ricercatori della Johns Hopkins University School of Medicine.

La comunicazione tra neuroni avviene attraverso le sinapsi, punti di contatto fondamentali, con un meccanismo piuttosto complicato. Il neurone presinaptico deve rilasciare sostanze chimiche messaggere che arrivano sul neurone postsinaptico, che a sua volta riceve tali messaggeri grazie a specifiche proteine. Il meccanismo è fortemente regolato e la comunicazione viene modificata attraverso l’attività dei geni coinvolti nella produzione dei messaggeri e dei recettori per essi specifici. Gli scienziati hanno cercato di studiare a fondo questo meccanismo in topi esposti a sostanze che alteravano la comunicazione tra le sinapsi, potenziandola o riducendola.

Il risultato è stato che un diverso livello di comunicazione presentava un diverso livello di espressione del gene Tet3. Che ruolo ha questo gene? È coinvolto in un processo chiamato demetilazione del DNA, che stacca molecole chiamate gruppi metile. Questa asportazione altera l’espressione dei geni ed è molto delicata: la doppia elica di DNA viene tagliata e una delle basi azotate, la citosina, viene espulsa e sostituita. Il DNA quindi è temporaneamente esposto a un maggior rischio di mutazioni. Per questo motivo questo processo avviene di solito solamente nelle prime fasi di sviluppo dell’embrione e nella correzione dei danni al DNA, grazie a un sistema di riparazione chiamato BER (base excision repair).

“Siamo abituati a pensare che una volta che una cellula ha raggiunto la piena maturazione, il suo DNA sia stabile, inclusi i gruppi molecolari che sono legati al DNA per controllarne i geni e mantenere l’identità della cellula”, spiega Hongjun Song, tra gli autori dello studio. Nei neuroni però il DNA viene continuamente ristrutturato per regolare quotidianamente la comunicazione sinaptica. Questo significa che è probabilmente necessaria una grande flessibilità che non può essere garantita da altri meccanismi cellulari meno traumatici.

Questo studio è particolarmente interessante perché, oltre a fornire informazioni sul complesso meccanismo di funzionamento della comunicazione sinaptica, potrebbe anche aiutare a comprendere l’insorgenza di alcuni disturbi neurologici. Secondo Song, infatti, è possibile che tali disturbi dipendano proprio dall’incapacità dei neuroni di riparare il DNA a seguito dell’escissione della base durante la demetilazione.

@FedeBaglioni88

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Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   
Crediti immagine: Pubblico dominio, Pixabay

Federico Baglioni
Biotecnologo curioso, musicista e appassionato di divulgazione scientifica. Ho frequentato un Master di giornalismo scientifico a Roma e partecipato come animatore ai vari festival scientifici. Scrivo su testate come LeScienze, Wired e Today, ho fatto parte della redazione di RAI Nautilus e faccio divulgazione scientifica in scuole, Università, musei e attraverso il movimento culturale Italia Unita Per La Scienza, del quale sono fondatore e coordinatore. Mi trovate anche sul blog Ritagli di Scienza, Facebook e Twitter @FedeBaglioni88

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