L’epigenetica è lo studio di come si verificano cambiamenti ereditari nell’espressione genetica senza cambiamenti nella sequenza del DNA stessa. Un importante meccanismo epigenetico prevede l'aggiunta di modifiche chimiche chiamate "gruppi metilici" alla molecola del DNA. Queste modifiche sono catalizzate da enzimi chiamati DNA metiltransferasi (DNMT).
I DNMT sono complessi multi-subunità che contengono diverse proteine. La struttura precisa di questi complessi e il modo in cui interagiscono con il DNA è stata scarsamente compresa. Tuttavia, un recente studio condotto da ricercatori dell’Università della California, a Los Angeles, ha ora fatto luce su questa importante questione.
Utilizzando una tecnica chiamata microscopia crioelettronica, i ricercatori sono stati in grado di ottenere immagini ad alta risoluzione del complesso DNMT1, che è responsabile del mantenimento dei modelli di metilazione del DNA durante la divisione cellulare. Le immagini hanno rivelato che il complesso ha una forma unica a "cappello", con il dominio della metiltransferasi situato nella parte superiore del complesso.
Questa forma a cappello è importante per la funzione del complesso DNMT1. Permette al complesso di legarsi alla molecola di DNA e posizionare il dominio della metiltransferasi nella posizione corretta per aggiungere gruppi metilici al DNA.
Lo studio ha anche rivelato che il complesso DNMT1 interagisce con diverse altre proteine, inclusa una proteina regolatrice chiamata DNMT3L. Questa interazione è importante per il corretto targeting del complesso DNMT1 verso regioni specifiche della molecola di DNA.
I risultati di questo studio forniscono importanti informazioni sulla struttura e sulla funzione del complesso DNMT1 e su come contribuisce alla regolazione genetica epigenetica. Queste informazioni potrebbero portare allo sviluppo di nuovi farmaci che prendono di mira DNMT1 e altri enzimi epigenetici per trattare malattie come il cancro e i disturbi neurodegenerativi.
