Ribosomi ingegnerizzati per produrre molecole
Produzione di proteine, farmaci e altre molecole d'interesse attraverso i ribosomi. Sono sufficienti alcune piccole mutazioni
RICERCA – Alterare i ribosomi per renderli in grado di produrre proteine d’interesse medico o industriale. Questa la scoperta di un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois (Chicago) e della Northwestern University che ha pubblicato i risultati Nature.
I ribosomi sono organuli fondamentali delle cellule che sintetizzano le proteine partendo dalle informazioni genetiche contenute nell’RNA messaggero. Essi sono costituiti da proteine e RNA ribosomiale e formano una subunità grande e una piccola che si assemblano per sintetizzare le proteine. Le subunità, inizialmente separate, si associano grazie a specifici segnali che richiamano una delle subunità complementari. Al termine della sintesi le subunità si separano nuovamente.
Capire il funzionamento dei ribosomi è fondamentale perché da tempo si cerca di far loro produrre proteine di nostra utilità. Finora il principale limite è stata la casualità con cui le subunità complementari si uniscono tra loro tra le tantissime disponibili nella singola cellula. Come superare il problema? Gli scienziati hanno modificato un ceppo di E. coli, in modo che i filamenti di RNA ribosomiale che costituiscono il ribosoma fossero alterati: un poco più lunghi e in grado di agganciarsi in modo stabile a un’altra subunità complementare. In questo modo si perde quel carattere di casualità continua, perché si creano coppie di subunità stabili che formeranno sempre lo stesso ribosoma.
Questi ribosomi sono stati chiamati Ribo-T, dove la T sta per tethered, ovvero legato. Questi ribosomi funzionanti sono stati poi ulteriormente mutati, riuscendo a far proseguire la lettura dell’RNA messaggero oltre i segnali di stop che normalmente fanno terminare le proteine. Questo risultato può essere molto interessante ad esempio in medicina, dove il segnale di stop può essere dovuto all’inserimento errato di un gene che rende una proteina tronca. Uno strumento che potrebbe servire per il trattamento di patologie genetiche.
Forti dei risultati positivi, i ricercatori hanno continuato l’esperimento, scoprendo anche che diversi tipi di mutazioni del Ribo-T possono permettere la produzione di proteine inusuali, contenti cioè amminoacidi normalmente non utilizzati nelle proteine.
Questa ulteriore scoperta potrebbe essere utilizzata per la produzione di nuove molecole di interesse industriale.
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