La scoperta potrebbe portare a nuovi modi per combattere il cancro e le malattie associate all’invecchiamento, che spesso sono il risultato della rottura del DNA.
La spiegazione sorprendente è che la stragrande maggioranza delle rotture del DNA derivano da una proprietà fisica comune del DNA stesso.
"Non sono necessari insulti chimici. È semplicemente una conseguenza della molecola del DNA", ha affermato il biofisico H. Kim, responsabile dello studio pubblicato il 12 marzo sulla rivista eLife.
Nel 1972, un fisico teorico di nome David Bauer predisse che quando una bolla di DNA a filamento singolo si forma nell'elica a doppio filamento, può deformare la struttura, facendola deformare. Questa bolla si forma quando la molecola di DNA, che assomiglia ad una scala ritorta, ha solo i pioli, le molecole piatte di DNA conosciute come basi, e mancano le guide laterali.
Il team di Kim ha verificato la previsione di Bauer, fornendo la prima prova sperimentale che le bolle di DNA possono deformarsi. Queste bolle a filamento singolo possono formarsi naturalmente attraverso fluttuazioni termiche che interrompono la struttura a doppia elica. Il team ha scoperto che all’aumentare della dimensione delle bolle, aumenta anche la probabilità che il DNA si deformi, portando a una rottura del cromosoma.
"Una bolla si forma spontaneamente e, se è abbastanza grande, si deforma", ha detto Kim. "Non c'è modo per un organismo vivente di prevenire queste bolle naturali."
Poiché una bolla a filamento singolo può formarsi ovunque nella sequenza del DNA, Kim e il suo team hanno dimostrato che le rotture associate al meccanismo di formazione delle bolle possono potenzialmente verificarsi in qualsiasi punto del cromosoma. Questo meccanismo di instabilità cromosomica potrebbe anche fornire una spiegazione del motivo per cui i riarrangiamenti cromosomici sono comuni in alcune aree dei cromosomi. Questo fenomeno è osservato nei genomi del cancro e nei genomi associati a malattie come l’autismo.
"Questo lavoro rappresenta un cambiamento di paradigma nel modo in cui pensiamo all'instabilità cromosomica e potenzialmente a molte malattie ad essa associate", ha affermato Kim, membro del Dipartimento di Biologia Molecolare dell'UC Berkeley e dell'Helen Wills Neuroscience Institute.
