In un articolo pubblicato su Communications Biology il 4 maggio, gli autori dello studio concludono che il lavoro fornisce prove per una comprensione più sfumata di come funziona la biologia molecolare, soprattutto in termini di come proteine ​​e geni rispondono alle sfide ambientali.

I siti di editing dell’RNA causano cambiamenti nei polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) – il tipo più comune di variazione genetica negli esseri umani – nei geni trascritti che possono portare alla codifica di diverse proteine. L'espressione di queste diverse proteine ​​può a sua volta essere un fattore determinante in un'ampia gamma di malattie umane.

Cambiare la biologia

"I fenomeni esterni possono apportare cambiamenti nella tua biologia per cambiare il modo in cui rispondi alle sfide che stai affrontando, che si tratti di malattie infettive o cambiamenti climatici", spiega Peter L. Elkin, MD, autore corrispondente e professore e presidente del Dipartimento di Informatica Biomedica presso la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences dell'UB.

Con questo tipo di sfide, continua, l'interferone viene sovraregolato, il che stimola il rilascio degli enzimi APOBEC, una famiglia di enzimi che modificano l'RNA.

La ricerca si concentra su questa famiglia di enzimi. Il team di Elkin ha scoperto che il 4,5% degli SNP che provocano un tipo specifico di cambiamento nel DNA sono probabili siti per l'editing dell'RNA. Se questo tipo di modifica dell'RNA si verifica anche in una frazione di questi siti, affermano gli autori, potrebbe avere effetti significativi sulla salute umana.

Il lavoro precedente ha mostrato una certa relazione tra l’editing dell’RNA mediato da APOBEC e alcune malattie autoimmuni e neurologiche. Elkin aggiunge che circa il 70% delle malattie neurologiche genetiche coinvolgono almeno un sito di editing dell'RNA.

"Ci sono aree specifiche nel genoma che abbiamo scoperto essere suscettibili a questo tipo di cambiamenti", afferma, il che suggerisce che i siti di editing dell'RNA potrebbero quindi avere un effetto significativo sulle malattie genetiche.

I ricercatori sono rimasti ulteriormente incuriositi quando i loro collaboratori del Roswell Park Comprehensive Cancer Center hanno scoperto che i siti di editing dell'RNA erano coinvolti in particolari tumori.

"Ho cominciato a pensare che i siti di modifica dell'RNA potessero avere un ruolo più importante nella malattia di quanto si pensasse in precedenza", afferma Elkin.

RNAvedi

Per scoprire tutti i siti di editing dell'RNA nel genoma, il team ha sviluppato uno strumento computazionale chiamato RNAsee, che ha convalidato con l'apprendimento automatico.

Lo strumento ha rivelato che il 22,7% dei potenziali siti di modifica trovati da RNAsee erano etichettati come probabilmente patogeni o patogeni, rispetto a solo il 9,2% etichettati come probabilmente benigni o benigni.

Gli autori scrivono che questa scoperta dimostra che il tipo di editing dell'RNA da loro studiato "ha una sostanziale possibilità di influenzare negativamente la salute umana".

"Questo lavoro aggiunge un'altra dimensione alla nostra comprensione di come si sviluppa il nostro proteoma", afferma Elkin, riferendosi all'insieme completo di proteine ​​espresse dagli esseri umani.

Il prossimo passo nel lavoro, aggiunge, spetterebbe ai ricercatori che stanno lavorando sulla genetica di malattie specifiche in cui sono stati trovati siti di editing dell'RNA per dare seguito a questi risultati.

"La mia speranza è che i ricercatori continuino con esperimenti di base esaminando i geni di interesse in cui abbiamo trovato siti di modificazione dell'RNA", afferma Elkin.