Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Genetics, è stato condotto dal professore di biochimica e biofisica dell'UCSF Davide Ruggero e dal borsista post-dottorato Daniele Raices. I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di tecniche sperimentali per misurare i tempi di replicazione del DNA e per visualizzare la struttura 3D dei geni nelle cellule viventi.
Hanno scoperto che i geni che si replicano nelle prime fasi del ciclo cellulare tendono a essere localizzati in regioni del nucleo che sono più accessibili al meccanismo di replicazione del DNA. Questi geni tendono anche ad avere una struttura cromatinica più aperta e accessibile, che li rende più facili da trascrivere in RNA.
Al contrario, i geni che si replicano nelle fasi avanzate del ciclo cellulare tendono a essere localizzati in regioni del nucleo meno accessibili al meccanismo di replicazione del DNA. Questi geni tendono anche ad avere una struttura cromatinica più compatta e inaccessibile, il che li rende più difficili da trascrivere nell'RNA.
I ricercatori ritengono che questa relazione tra i tempi di replicazione del DNA e il ripiegamento dei geni possa essere importante per la regolazione dell'espressione genetica. Controllando i tempi della replicazione del DNA, le cellule possono controllare l'accessibilità dei geni al meccanismo di trascrizione e quindi controllare i livelli di espressione genica.
Questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per comprendere come è organizzato e regolato il genoma e per sviluppare nuovi trattamenti per le malattie causate da danni al DNA. Ad esempio, prendendo di mira il meccanismo di replicazione del DNA, potrebbe essere possibile sviluppare nuovi farmaci in grado di prevenire o riparare i danni al DNA e quindi prevenire o curare malattie come il cancro.
