Per la prima volta, gli scienziati hanno identificato l’esistenza di una nuova struttura del DNA mai vista prima nelle cellule viventi: l’ i-motif.

La scoperta viene descritta come un “nodo intrecciato” del DNA nelle cellule viventi. ciò conferma che il nostro complesso codice genetico è più intricato della semplice struttura a doppia elica che tutti associano al DNA.

“Quando la maggior parte di noi pensa al DNA, pensiamo alla doppia elica. Questa nuova ricerca ci ricorda che esistono strutture del DNA completamente diverse, che potrebbero essere importanti per le nostre cellule.”, dice Daniel Christ, ricercatore di terapie anticorpali del Garvan Institute of Medical Research in Australia.

La nuova forma di DNA, cos’è?

Il nuovo componente del DNA identificato dal team è chiamato la struttura del motivo intercalatoi-motif (intercalated motif), scoperta per la prima volta dai ricercatori negli anni ’90, ma fino ad ora era stata osservata solo in vitro, non nelle cellule viventi.

Differentemente dalla struttura a doppia elica, l’i-motif è un “nodo” di DNA formato da a quattro filamenti. Nella struttura a nodo, le lettere C della citosina si legano l’una all’altra sullo stesso filamento di DNA, diversamente da quanto accade da una doppia elica, dove la citosina si lega alla guanina.

La nuova struttura del DNA formato da quattro filamenti: l’i-motif.
ph: nature.com

Secondo Mahdi Zeraati di Garvan, il primo autore dello studio, l’i-motif è solo una delle numerose strutture del DNA che non prendono la forma a doppia elica. Ve ne sono altre tra cui A-DNA, Z-DNA, triplex DNA e Cruciform DNA, e che potrebbero anche esistere nelle nostre cellule.

Un altro tipo di struttura del DNA, chiamato G-quadruplex DNA (G4), è stato individuato per la prima volta da ricercatori in cellule umane nel 2013, utilizzando un anticorpo ingegnerizzato all’interno delle cellule.

Nel nuovo studio, Zeraati e altri ricercatori hanno utilizzato la stessa tecnica, sviluppando un frammento di anticorpo, chiamato iMab, capace di riconoscere e legarsi a i-motifs, evidenziando la loro posizione nella cellula attraverso un bagliore immunofluorescente.

Anticorpo iMab (colore verde) nei nuclei delle cellule
ph: nature.com

I risultati: cosa cambia?

I risultati indicano che gli i-motif generalmente si formano tardivamente nel ciclo di vita di una cellula. Tendono anche ad apparire in quelle che sono conosciute come regioni promotore, ovvero aree del DNA che controllano l’attivazione o la disattivazione dei geni, e nei telomeri, marcatori genetici associati all’invecchiamento.

“Queste conformazioni alternative del DNA potrebbero essere importanti per le proteine ​​nella cellula per riconoscere la loro sequenza di DNA cognitivo ed esercitare le loro funzioni di regolazione”, ha spiegato Zeraati.

“Pertanto, la formazione di queste strutture potrebbe essere di fondamentale importanza affinché la cellula funzioni normalmente, e qualsiasi aberrazione di queste strutture potrebbe avere conseguenze patologiche”.