Gli scienziati dell’Università della California, Berkeley, hanno fatto un importante passo avanti nella nostra comprensione di come è organizzato il DNA all’interno della cellula. La loro ricerca, pubblicata sulla rivista Nature, rivela che il DNA non è semplicemente una molecola lunga e continua, ma è piuttosto organizzato in una serie di anelli ancorati alla membrana nucleare.

Questa nuova comprensione dell’organizzazione del DNA ha importanti implicazioni per la nostra comprensione di come sono regolati i geni. I geni sono regioni specifiche del DNA che codificano per le proteine, e il modo in cui il DNA è avvolto e ancorato determina quali geni sono accessibili al meccanismo cellulare che li legge e trascrive.

"Si tratta di un importante cambiamento di paradigma nella nostra comprensione di come è organizzato il DNA", ha affermato l'autore principale dello studio Erez Lieberman Aiden. "In passato pensavamo al DNA come a una molecola lunga e lineare, ma ora sappiamo che in realtà è una struttura altamente organizzata, essenziale per la regolazione genetica."

I ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata Hi-C per mappare le interazioni tra diverse regioni del DNA. L'Hi-C prevede la suddivisione del DNA in piccoli frammenti, quindi il sequenziamento dei frammenti e l'analisi del modo in cui sono collegati tra loro.

I dati Hi-C hanno rivelato che il DNA è organizzato in una serie di anelli ancorati alla membrana nucleare. Le dimensioni dei cicli variano da poche migliaia di paia di basi a diversi milioni di paia di basi e sono organizzati in una struttura gerarchica.

I loop più grandi sono chiamati domini topologici e contengono più loop più piccoli chiamati sottodomini. I sottodomini sono ulteriormente suddivisi in anelli ancora più piccoli chiamati domini di contatto.

I ricercatori hanno scoperto che l'organizzazione del DNA in anelli è essenziale per la regolazione genetica. I circuiti mettono insieme elementi regolatori, come promotori e potenziatori, con i geni che controllano. Ciò consente alla cellula di controllare quali geni vengono espressi e quando.

La nuova comprensione dell’organizzazione del DNA potrebbe portare a nuove conoscenze su una varietà di malattie, tra cui il cancro e i disturbi dello sviluppo. Comprendendo come è organizzato il DNA, gli scienziati potrebbero essere in grado di sviluppare nuove terapie mirate a geni specifici o elementi regolatori.

"Questa ricerca apre un campo di studio completamente nuovo nel campo della genetica", ha affermato Aiden. "Stiamo ora iniziando a capire come l'organizzazione fisica del DNA influenza l'espressione genica e la funzione cellulare".