Quando le cellule si dividono, hanno bisogno di ricostruire il loro nucleo e organizzare il loro genoma. Una nuova ricerca collaborativa dell'Università di Bristol dimostra come le cellule raggiungano questo obiettivo attraverso l'inaspettato dispiegamento di actina filamentosa (F-actina) nel nucleo.

La ricerca, pubblicato online in Biologia cellulare naturale , fornisce la prima prova che la polimerizzazione dell'actina nel nucleo aiuta a rimodellare il nucleo e riorganizzare il genoma dopo la divisione cellulare (mitosi).

Nei mammiferi, compresi gli umani, il nucleo della cellula impacchetta e protegge il genoma. Quando le cellule umane si dividono, il nucleo è dissimulato per consentire la segregazione dei cromosomi. Una volta completata la segregazione cromosomica, le nuove cellule hanno bisogno di ricostruire il loro nucleo e organizzare il loro genoma. Questo processo, pur essendo essenziale per la vita, era poco compreso.

Questo lavoro è in collaborazione con il Laboratorio del Prof. Robert Grosse (Università di Marburg, Germania), che hanno rivelato la formazione di F-actina transitoria e altamente dinamica nel nucleo delle cellule figlie quando iniziano a ricostruire il loro nucleo dopo la mitosi. La polimerizzazione dell'actina (F-actina) avviene facilmente nel citoplasma delle cellule; dove svolge una funzione molto importante nel controllare la forma delle cellule e consentire alle cellule di strisciare. Scoprendo questa F-actina transitoria e dinamica nel nucleo subito dopo la divisione cellulare, ha suggerito che potrebbe essere necessario per ricostruire il nucleo e riorganizzare il genoma.

Alice Sherrard co-prima autrice di questo studio e dottoranda con il dottor Abderrahmane Kaidi, sviluppato e implementato metodi complementari e interdisciplinari per visualizzare la struttura nucleare e l'organizzazione del genoma dopo la divisione cellulare. Così facendo, Alice ha rivelato che l'interruzione della formazione di F-actina provoca l'incapacità delle cellule di espandere il loro volume nucleare e la loro incapacità di decompattare il loro genoma. A causa di questi difetti, le cellule diventano inefficienti nel recuperare le informazioni genetiche codificate nel loro DNA; così, si dividono più lentamente.

Investigatore principale Dr Abderrahmane Kaidi, uno specialista in biologia del cancro presso la School of Cellular and Molecular Medicine dell'Università di Bristol, afferma che questa scoperta fa progredire la nostra conoscenza fondamentale della regolazione del genoma nello spazio e nel tempo, e potrebbe avere importanti implicazioni nella comprensione del cancro e della degenerazione.

"Questa ricerca evidenzia l'importanza del controllo spaziotemporale dell'organizzazione del genoma per la normale funzione delle cellule, e continuiamo a definire i principi che regolano questi processi e il loro impatto su cancro e degenerazione, " ha detto il dottor Kaidi.