Gli scienziati dell'Università di Nottingham hanno sviluppato una tecnica per analizzare la struttura a livello atomico delle molecole di RNA con eccezionale precisione e velocità, e sono i primi al mondo a utilizzare il metodo per esaminare i cambiamenti strutturali nell'RNA quando una cellula viene infettata dall'HIV .
I risultati, pubblicati su Nature Communications , potrebbero avere implicazioni di vasta portata per il trattamento di varie malattie in cui l'RNA svolge un ruolo fondamentale e per lo sviluppo di terapie come i vaccini a mRNA.
L’RNA, un cugino stretto del DNA, svolge un ruolo fondamentale in vari processi biologici, dalla sintesi proteica alla regolazione genetica. Tuttavia, a differenza della ben nota struttura a doppia elica del DNA, l'RNA si ripiega in forme complesse che sono incredibilmente difficili da analizzare utilizzando le tecniche tradizionali.
È qui che il team di Nottingham, guidato dalla dottoressa Aditi Borkar, professore assistente di biochimica molecolare e biofisica presso la Scuola di medicina e scienza veterinaria, ha compiuto un'impresa trasformativa.
Il dottor Borkar ha sviluppato un potente metodo che combina una tecnologia di spettrometria di massa all’avanguardia chiamata OrbiSIMS criogenica, una capacità di imaging unica dell’Università, con modellazione computazionale e automazione avanzate. Questa combinazione ha consentito al team di analizzare quantità di attomoli di RNA e di determinarne le strutture 3D alla pari con gli standard del settore, in pochi giorni.
Questo approccio innovativo promette progressi significativi nella portata, nell'accuratezza e nella velocità della biologia strutturale dell'RNA e accelererà lo sviluppo di terapie basate sull'RNA.
Il dottor Borkar ha affermato:"Gli RNA sono una delle molecole più difficili da studiare tramite la biologia strutturale. OrbiSIMS è almeno 1.000 volte più sensibile per lo studio degli RNA rispetto ad altre tecniche strutturali tipicamente utilizzate nel nostro campo.
"Con la nostra pipeline guidata OrbiSIMS, ora possiamo determinare le strutture dell'RNA nel giro di pochi giorni, anziché di mesi. Questa incredibile sensibilità e velocità ci aiuteranno ora a studiare obiettivi precedentemente intrattabili in tempi ristretti di sviluppo di farmaci."
Lo strumento OrbiSIMS è stato sviluppato presso il National Physical Laboratory, Regno Unito, in consultazione con GSK. Nottingham è stata la prima università al mondo a possedere e gestire lo strumento OrbiSIMS.
Ulteriori informazioni: Shannon Ward et al, L'integrazione di cryo-OrbiSIMS con modelli computazionali e simulazioni metadinamiche migliora la previsione della struttura dell'RNA a risoluzione atomica, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48694-3
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dall'Università di Nottingham
