RNA, o acido ribonucleico, svolge un ruolo essenziale in molti processi biologici, non solo come molecola messaggera con il compito di trasmettere informazioni genetiche dal nucleo al citoplasma per la produzione di proteine, ma anche come protagonista di diversi e significativamente importanti meccanismi cellulari. In molti di questi, la sua struttura gioca un ruolo cruciale. La struttura è diversa e caratteristica per ogni RNA a seconda della sequenza di unità specifiche, noti come nucleotidi. Un gruppo di ricerca della SISSA, guidato dal professor Giovanni Bussi, ha sviluppato un modello di simulazione computerizzata che predice efficacemente la conformazione tridimensionale del filamento di RNA a partire da una sequenza di nucleotidi. L'autore principale dello studio, appena pubblicato sulla rivista Ricerca sugli acidi nucleici , è il ricercatore della SISSA Simón Poblete. Il lavoro promette di avere un impatto significativo nel campo della ricerca e dell'applicazione.

"La struttura dell'RNA è un fattore cruciale per molte delle sue funzioni, " spiega Giovanni Bussi. "La determinazione sperimentale delle strutture dell'RNA può richiedere anni, ecco perché c'è un grande interesse nello sviluppo di metodi per prevederne la struttura. Fino ad oggi, i modelli predittivi si sono concentrati principalmente sullo studio delle parti di RNA che formano doppie eliche. Però, il filamento di RNA può assumere conformazioni specifiche e complesse governate dalle cosiddette interazioni 'non canoniche', che sono molto diversi da quelli previsti dal modello a doppia elica di Watson-Crick per il DNA".

Modelli di simulazione attuali, dice Bussi, "funzionano molto bene. Partendo da una sequenza, sono in grado di prevedere una varietà di strutture possibili. Il problema è che non sono in grado di dire quale sia la struttura giusta tra tante. Il nostro modello, che utilizza una rappresentazione semplificata dell'RNA ed è stato progettato esplicitamente per prevedere interazioni non canoniche, si è dimostrata molto efficiente in questo senso." Per testarne la qualità, i ricercatori lo hanno utilizzato per prevedere la struttura delle molecole di RNA la cui conformazione tridimensionale è nota, a partire dalla sola conoscenza della sequenza. "Confrontando le nostre previsioni con strutture note, abbiamo capito che il nostro approccio funziona davvero, " conferma Giovanni Bussi.

Questo potrebbe far luce sulla relazione tra la struttura e la funzione dell'RNA. Bussi dice, "L'RNA è particolarmente interessante per le sue implicazioni pratiche; una volta identificata una molecola di RNA, quante molecole si desiderano possono essere ottenute con poco sforzo ed identiche alla prima mediante un processo di replicazione veloce ea basso costo. Se, Per esempio, siamo riusciti a trovare la molecola di RNA in grado di innescare precisi processi all'interno dell'organismo con importanti effetti terapeutici grazie alla sua specifica struttura, questo aprirebbe prospettive davvero inaudite».