Gli scienziati hanno creato un nuovo modo per osservare il processo mediante il quale i geni vengono uniti in tempo reale all'interno di un organismo vivente. La tecnica combina un microscopio personalizzato, laser e coloranti fluorescenti per visualizzare gli eventi molecolari che si verificano quando un gene viene trasformato in una proteina.

"Questo è un modo completamente nuovo di visualizzare lo splicing dell'RNA ad alta risoluzione nelle cellule viventi", ha affermato Xiaoliang Sunney Xie, ricercatore dell'Howard Hughes Medical Institute dell'Università di Harvard e autore senior di uno studio che descrive il nuovo metodo, pubblicato il 1 novembre 2018. , sulla rivista Nature. "È un grande progresso concettuale."

Lo splicing genetico è un passaggio cruciale nella produzione di proteine, i cavalli di battaglia delle cellule. Durante lo splicing, gli introni, segmenti non codificanti di RNA, vengono tagliati fuori da una molecola di RNA messaggero (mRNA) e gli esoni rimanenti vengono uniti insieme per creare una sequenza codificante. Questo processo può produrre più proteine ​​da un singolo gene.

Difetti nello splicing sono associati a numerose malattie genetiche. Ad esempio, le mutazioni che colpiscono i siti di splicing possono causare il salto o l’inclusione di esoni, portando alla produzione di proteine ​​anomale.

Per visualizzare lo splicing nelle cellule viventi, i ricercatori hanno costruito un microscopio su misura e lo hanno combinato con laser e coloranti fluorescenti. I laser eccitano i coloranti, che si legano a specifiche sequenze di RNA, consentendo ai ricercatori di tracciare i movimenti delle molecole di RNA in tempo reale.

"Ora possiamo osservare lo splicing che avviene nelle singole molecole di RNA", ha detto Xie. "Possiamo effettivamente visualizzare come una singola molecola di RNA si piega e si muove all'interno di una cellula."

Utilizzando la nuova tecnica, i ricercatori hanno già fatto una serie di importanti scoperte sullo splicing. Ad esempio, hanno scoperto che lo splicing è un processo molto più dinamico di quanto si pensasse in precedenza. Hanno anche scoperto che lo splicing è regolato da una serie di proteine ​​che si legano all'RNA e ne controllano il ripiegamento.

Si prevede che la nuova tecnica fornirà numerose nuove informazioni sullo splicing e sul suo ruolo nell'espressione genetica e nella malattia.

"Questo è un potente strumento che possiamo utilizzare per studiare lo splicing in un modo che non era mai stato possibile prima", ha detto Xie. "Siamo entusiasti di vedere cosa possiamo imparare con esso."

Oltre a Xie, altri autori dell'articolo sono i co-primi autori Xiaokun Shu e Xiaojie Zhou, entrambi dell'Università di Harvard, e Yonggang Sun dell'Università di Pechino.