I ricercatori della Northwestern University hanno mappato un gruppo di proteine ​​che svolgono un ruolo fondamentale sia nell'espressione genica che nella riparazione del DNA danneggiato. Comprendendo questo complesso proteico, denominato SWI/SNF, i ricercatori sperano di capire meglio come si presenta il cancro.

SWI/SNF regola la struttura della cromatina, che comprende materiale genetico nel nucleo di una cellula e spesso muta con lo sviluppo del cancro.

"Le mutazioni di questo complesso essenziale sono state trovate in oltre il 20% di tutti i tumori umani associati a un'ampia gamma di tipi di tessuto, " ha detto Yuan He di Northwestern, che ha condotto lo studio. "Comprendere il meccanismo molecolare del complesso SWI/SNF nella regolazione della struttura della cromatina e della trascrizione genica è quindi essenziale per una comprensione completa di come le alterazioni della struttura della cromatina portano al cancro".

Il documento è stato pubblicato oggi sulla rivista Natura . Yuan He è un assistente professore di bioscienze molecolari al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern.

Per determinare la struttura unica, il laboratorio He ha utilizzato la microscopia elettronica criogenica (crio-EM), una potente tecnica in grado di rivelare la forma 3D di grandi complessi proteici. La tecnica prevede il congelamento rapido delle proteine ​​a una velocità in cui le molecole d'acqua non hanno il tempo di riorganizzarsi per formare ghiaccio cristallino. Questi complessi proteici vengono quindi visualizzati direttamente da un microscopio elettronico, e la loro forma 3D può quindi essere ricostruita in 3D utilizzando un cluster di supercalcolo. Prima della crio-EM, i ricercatori hanno utilizzato principalmente la cristallografia a raggi X, che non è in grado di catturare immagini ad alta risoluzione di complessi importanti come questo.

Questo studio fondamentale è la prima volta che i ricercatori hanno utilizzato la crio-EM per determinare la struttura SWI/SNF legata a un nucleosoma, a risoluzione quasi atomica. "Cryo-EM è una tecnica rivoluzionaria, "ha detto Carole LaBonne, presidente del Dipartimento di Bioscienze Molecolari. "Sta prendendo il sopravvento nel campo critico della biologia strutturale. Ogni grande università di ricerca sta facendo grandi investimenti in questo campo perché è chiaro che contiene la chiave per svelare molte domande senza risposta nella scienza biomedica".

Il professor Yuan He ha spiegato che la struttura consentirà ai ricercatori di mappare e razionalizzare le mutazioni correlate al cancro nel complesso SWI/SNF umano.

Ha aggiunto che lo studio fornirà la piattaforma molecolare per una migliore comprensione delle importanti funzioni di SWI/SNF sia negli stati sani che in quelli cancerosi, nonché per lo sviluppo di potenziali strategie terapeutiche per le neoplasie umane.

"Il nostro studio fornisce informazioni su come il complesso sopprime lo sviluppo del tumore, " Ha detto. "E potrebbe contribuire allo sviluppo di terapie per i tumori che ospitano mutazioni nei geni che codificano il complesso SWI/SNF".