Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Mutageni hanno effetti di vasta portata sulla salute umana

Al fine di sopravvivere, prosperare e riprodursi con successo, gli organismi si basano su un alto grado di stabilità genetica. Gli agenti mutageni, che possono minacciare l'integrità del codice genetico causando mutazioni nel DNA, sono un serio rischio per la salute umana. Sono implicati da tempo in una serie di afflizioni geneticamente ereditarie, così come nel cancro, nell'invecchiamento e nelle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer.


Ora sembra che le minacce mutagene al macchinario delicato di una cellula possano essere molto più diffuse di quanto si è creduto finora. In un nuovo studio, Michael Lynch e i suoi colleghi dimostrano che la mutazione del DNA stesso può rappresentare solo una frazione del caos nella salute causato dai mutageni.


Lo studio evidenzia la capacità dei composti mutageni di influenzare anche il processo di trascrizione, durante il quale una sequenza di DNA viene convertita (o trascritta) nel mRNA, una fase intermedia che precede la traduzione in proteina.


I risultati della ricerca (che evidenziano errori di trascrizione mutagena nel lievito, nei vermi, nei moscerini e nei topi), suggeriscono che gli effetti nocivi dei mutageni sulla trascrizione sono probabilmente molto più pervasivi di quanto riconosciuto finora, un fatto che potrebbe avere implicazioni importanti per la salute umana.


"I nostri risultati hanno il potenziale di trasformare completamente il modo in cui pensiamo alle conseguenze dei mutageni ambientali", afferma Lynch, direttore del Biodesign Center for Mechanisms in Evolution e ricercatore dell'ASU, la cui ricerca è apparsa su PNAS.

 

Cellule sotto minaccia

A causa del loro ruolo importante nei processi di malattia, i composti mutageni sono da tempo un argomento di studio scientifico intensivo. Tali agenti includono la luce solare e altre fonti di radiazione, la chemioterapia, i sottoprodotti tossici del metabolismo cellulare o i prodotti chimici presenti nel cibo e nell'acqua.


I mutageni possono infliggere danni al DNA, e possono in seguito aumentare a dismisura quando le cellule si dividono e la replica del DNA moltiplica questi errori. Tali mutazioni, se non corrette attraverso i meccanismi di correzione del DNA, possono essere passati alle generazioni successive e, a seconda della posizione in cui appaiono lungo la catena di 3 miliardi di lettere di codice del DNA umano, può avere un impatto serio sulla salute, con risultati letali in alcuni casi.


Ma anche se riparato prima della replicazione, il DNA danneggiato transitoriamente può anche interferire con la trascrizione, il processo di produzione di RNA da una sequenza di DNA. Ciò può accadere quando il polimerasi RNA, un enzima che si muove lungo un singolo filo di DNA producendo un filo di RNA complementare, legge una sequenza mutata di DNA, causando un errore nella trascrizione dell'RNA risultante.


Poiché le trascrizioni dell'RNA sono i modelli per la produzione di proteine, gli errori di trascrizione possono produrre proteine ​​aberranti, dannose per la salute, o interrompere del tutto la sintesi proteica. È già noto che anche nelle migliori condizioni, i tassi di errore della trascrizione sono superiori, per vari ordini di grandezza, a quelli a livello del DNA.

 

RNA: una stringa di errori?

Anche se conosciamo da tempo l'esistenza di errori di trascrizione, la loro quantificazione è rimasta impegnativa. Il nuovo studio descrive una tecnica intelligente per stanare gli errori di trascrizione causati da mutageni e di separarli dagli artefatti sperimentali (le mutazioni causate durante la preparazione della libreria di trascrizioni dell'RNA attraverso i processi di trascrizione inversa e sequenziamento).


Il metodo descritto comporta l'uso della tecnologia di sequenziamento massiccio in parallelo per identificare solo quegli errori nella sequenza di RNA causati direttamente dall'attività di un mutageno. I risultati dimostrano che almeno alcuni composti mutageni sono fonti potenti di mutazioni genomiche e di errori abbondanti di trascrizione.


Il test di sequenziamento circolare delineato nello studio crea ridondanze (duplicazioni) nel messaggio inversamente trascritto, fornendo un mezzo per correggere il DNA lineare risultante. In questo modo, i ricercatori possono confermare che gli errori di trascrizione osservati sono il risultato degli effetti del mutagene sulla trascrizione e non un artefatto della preparazione del campione.


La molecola del DNA ha dimostrato di essere particolarmente vulnerabile a una classe di mutageni chiamati agenti alchilanti. Uno di questi (l'MNNG) è stato usato per provocare errori trascrizionali sui quattro organismi di studio. Gli effetti osservati erano proporzionali alla dose: livelli più elevati di mutagene causano un corrispondente aumento degli errori trascrizionali.

 

Gli errori nascosti possono essere costosi per la salute

Gli errori della trascrizione differiscono dalle mutazioni nel genoma in almeno un rispetto vitale. Mentre la replica del DNA durante la divisione cellulare agisce per amplificare le mutazioni al genoma, gli errori di trascrizione possono accumularsi nelle cellule non divise, e un singolo modello di DNA mutato dà origine a più trascrizioni anormali dell'RNA.


Gli effetti complessivi di questi errori di trascrizione sulla salute umana rimangono in gran parte ipotetici, perché non sono stati studiati fino ad ora. Usando la nuova tecnica, i ricercatori possono estrarre il trascrittoma, la libreria completa delle trascrizioni dell'RNA della cellula vivente, alla ricerca di errori causati da mutageni.


Anche se la nuova ricerca offre speranze di capire meglio la relazione tra vari mutageni e la salute umana, essa richiede cautela. La preoccupazione per i difetti mutazionali della sequenza del DNA si confronta con le lacune della scienza sui potenziali effetti degli agenti che causano errori di trascrizione senza lasciare tracce permanenti nel genoma.


Questo fatto solleva la possibilità che una vasta gamma di fattori ambientali e sostanze chimiche e cibi, ritenuti sicuri per il consumo umano, hanno bisogno di un'attenta rivalutazione basata sul loro potenziale di produrre mutagenesi trascrizionale. Inoltre, gli errori trascrizionali sia nei tipi di cellule che si dividono che in quello che non si dividono sono probabilmente attori chiave nei processi complessi di invecchiamento fisico e di declino mentale.

 

 

 


Fonte: Richard Harth in Arizona State University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: C. Fritsch, J.-F. Gout, S. Haroon, A. Towheed, C. Chung, J. LaGosh, E. McGann, X. Zhang, Y. Song, S. Simpson, P. S. Danthi, B. A. Benayoun, D. Wallace, K. Thomas, M. Lynch and M. Vermulst. Genome-wide surveillance of transcription errors in response to genotoxic stress. PNAS, 21 Dec 2020, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

Scoperta ulteriore 'barriera' anatomica che difende e monitora il ce…

11.01.2023 | Ricerche

Dalla complessità delle reti neurali, alle funzioni e strutture biologiche di base, il c...

Il girovita può predire il rischio di demenza?

6.11.2019 | Ricerche

Il primo studio di coorte su larga scala di questo tipo ha esaminato il legame tra il girovita in...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023 | Ricerche

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023 | Ricerche

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Alzheimer e le sue proteine: bisogna essere in due per ballare il tango

21.04.2016 | Ricerche

Per anni, i neuroscienziati si sono chiesti come fanno le due proteine ​​anomale amiloid...

Svelata una teoria rivoluzionaria sull'origine dell'Alzheimer

28.12.2023 | Ricerche

Nonostante colpisca milioni di persone in tutto il mondo, il morbo di Alzheimer (MA) man...

Scoperto un fattore importante che contribuisce all'Alzheimer

22.08.2022 | Ricerche

Una ricerca guidata dai dott. Yuhai Zhao e Walter Lukiw della Luisiana State University ...

Cerca il tuo sonno ideale: troppo e troppo poco legati al declino cognitivo

28.10.2021 | Ricerche

Come tante altre cose buone della vita, il sonno fa meglio se è moderato. Uno studio plu...

Capire l'origine dell'Alzheimer, cercare una cura

30.05.2018 | Ricerche

Dopo un decennio di lavoro, un team guidato dal dott. Gilbert Bernier, ricercatore di Hô...

Variante della proteina che causa l'Alzheimer protegge dalla malattia

15.02.2021 | Ricerche

Le scoperte di un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA), guidato da ricercatori dell...

Meccanismo neuroprotettivo alterato dai geni di rischio dell'Alzheimer

11.01.2022 | Ricerche

Il cervello ha un meccanismo naturale di protezione contro il morbo di Alzheimer (MA), e...

'Tau, disfunzione sinaptica e lesioni neuroassonali si associano di più c…

26.05.2020 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) comporta il deperimento caratteristico di alcune regioni del ...

Districare la tau: ricercatori trovano 'obiettivo maneggiabile' per …

30.01.2019 | Ricerche

L'accumulo di placche di amiloide beta (Aβ) e grovigli di una proteina chiamata tau nel ...

Scoperto nuovo colpevole del declino cognitivo nell'Alzheimer

7.02.2019 | Ricerche

È noto da tempo che i pazienti con morbo di Alzheimer (MA) hanno anomalie nella vasta re...

Il ciclo dell'urea astrocitica nel cervello controlla la lesione della me…

30.06.2022 | Ricerche

Nuove scoperte rivelano che il ciclo dell'urea negli astrociti lega l'accumulo di amiloide-beta e la...

Invertita per la prima volta la perdita di memoria associata all'Alzheime…

1.10.2014 | Ricerche

La paziente uno aveva avuto due anni di perdita progressiva di memoria...

Immagini mai viste prima delle prime fasi dell'Alzheimer

14.03.2017 | Ricerche

I ricercatori dell'Università di Lund in Svezia, hanno utilizzato il sincrotrone MAX IV ...

Orienteering: un modo per addestrare il cervello e contrastare il declino cogn…

27.01.2023 | Ricerche

Lo sport dell'orienteering (orientamento), che attinge dall'atletica, dalle capacità di ...

Stimolazione dell'onda cerebrale può migliorare i sintomi di Alzheimer

15.03.2019 | Ricerche

Esponendo i topi a una combinazione unica di luce e suono, i neuroscienziati del Massach...

Studio rivela dove vengono memorizzati i frammenti di memoria

22.07.2022 | Ricerche

Un momento indimenticabile in un ristorante può non essere esclusivamente il cibo. Gli o...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.