La replicazione del DNA è essenziale per la divisione cellulare e la propagazione dell'informazione genetica. Il processo è complesso e coinvolge più proteine ​​che lavorano insieme per svolgere e separare i due filamenti della doppia elica del DNA.

Nuove immagini al microscopio crioelettronico (crio-EM) di un enzima chiamato elicasi forniscono la visione più dettagliata finora di come avviene questa separazione. Le immagini, pubblicate sulla rivista *Nature*, rivelano come l'elicasi utilizza il suo dominio "motore" per camminare lungo la molecola di DNA, mentre il suo dominio "svolgibile" separa i due filamenti.

Questa nuova comprensione dei meccanismi molecolari dell'elicasi potrebbe portare allo sviluppo di nuovi farmaci che prendono di mira questo enzima. Tali farmaci potrebbero aiutare a inibire la crescita delle cellule tumorali, che si basano sulla rapida replicazione del DNA per proliferare.

Come l'elicasi separa la doppia elica del DNA

L'elicasi è una proteina che svolge un ruolo chiave nella replicazione del DNA. Svolge la doppia elica rompendo i legami idrogeno tra le coppie di basi e separando i due filamenti.

Le immagini cryo-EM mostrano l’elicasi in azione, con il suo dominio motore avvolto attorno alla molecola di DNA e il suo dominio di svolgimento che si estende come una mano. Il dominio motore utilizza l'energia derivante dall'idrolisi dell'ATP per muoversi lungo il DNA, mentre il dominio di svolgimento separa i due filamenti.

Le immagini rivelano anche che l’elicasi interagisce con una proteina chiamata proteina legante il DNA a filamento singolo (SSB). L'SSB aiuta a stabilizzare i filamenti di DNA separati e a impedire loro di ricomporsi.

Implicazioni per la terapia del cancro

La nuova comprensione dei meccanismi molecolari dell'elicasi potrebbe portare allo sviluppo di nuovi farmaci che prendono di mira questo enzima. Tali farmaci potrebbero aiutare a inibire la crescita delle cellule tumorali, che si basano sulla rapida replicazione del DNA per proliferare.

Un potenziale bersaglio per i farmaci è l'interazione tra elicasi e SSB. Interrompendo questa interazione, potrebbe essere possibile inibire l'attività dell'elicasi e impedire la separazione dei filamenti di DNA. Ciò potrebbe portare alla morte delle cellule tumorali.

Cryo-EM è una nuova potente tecnica che sta fornendo informazioni sui meccanismi molecolari di molti importanti processi biologici. Le immagini dell’elicasi in azione sono un bellissimo esempio di questo potere e del potenziale della crio-EM di portare allo sviluppo di nuovi farmaci.