I ricercatori dell'Università di Siviglia del Centro andaluso di biologia molecolare e medicina rigenerativa hanno scoperto che nelle cellule eucariotiche, la vicinanza dei geni ai pori della membrana nucleare contribuisce a mantenere l'integrità del genoma. Ciò è dovuto al fatto che l'ancoraggio del DNA al poro durante la trascrizione evita la formazione di ibridi DNA-RNA, che sono una fonte naturale di rotture del DNA e instabilità del genoma.

La vicinanza e l'ancoraggio dei geni ai pori nucleari durante la trascrizione è nota da più di un decennio. Consente all'RNA nascente di essere trasportato dal nucleo. "In questo lavoro, abbiamo visto che se il DNA si trova all'interno del nucleo e viene rimosso dal poro nucleare, la formazione di ibridi DNA-RNA è più probabile. Vale a dire, l'ancoraggio del DNA al poro contribuisce a preservare l'integrità del genoma evitando la formazione di queste strutture, " spiega il professor Andrés Aguilera.

Il lavoro è stato svolto su un organismo eucariotico modello, il lievito Saccharomyces. I ricercatori hanno contato nuovi geni coinvolti nella prevenzione degli ibridi DNA-RNA, che causano instabilità genetica. Da una raccolta di mutazioni di geni codificanti proteine, hanno identificato i componenti nucleari Mlp1 e Mlp2 del macrocomplesso che formano i pori nucleari, conservato in tutti gli eucarioti, compresi gli umani. L'analisi molecolare delle mutazioni nulle (quelle che sono totalmente non funzionanti) di questi geni ha rivelato che gli ibridi DNA-RNA si sono accumulati e hanno aumentato l'instabilità genetica che hanno causato. Però, quando il DNA in queste mutazioni è stato nuovamente restituito al poro nucleare per mezzo di un sistema di ancoraggio artificiale geneticamente modificato, gli ibridi e l'instabilità furono soppressi.

"Era particolarmente rilevante che questo sistema di ancoraggio artificiale fosse testato anche nelle mutazioni del complesso THO, che vedono anche un aumento degli ibridi DNA-RNA e l'instabilità genetica associata, e siamo riusciti con successo a prevenire la formazione di ibridi DNA-RNA e instabilità, " disse Aguilera.

L'accumulo di ibridi RNA-DNA nel genoma è una fonte di instabilità del genoma in tutti gli organismi ed è stato associato a malattie neurodegenerative e cancro. I risultati della ricerca aprono nuove possibilità per comprendere i meccanismi cellulari responsabili dell'instabilità del genoma e per poter esplorare nuovi approcci terapeutici.