Niente nodi nell’RNA

    rna origine vita

    Nessuno l’aveva verificato prima, ma l’RNA, l’acido nucleico che partecipa a molte funzioni cellulari fra cui la sintesi proteica, pare sia l’unico tra i vari “fili della vita” a non presentare nodi.
    Nel corso degli anni, i progressi della biologia strutturale hanno stabilito con certezza che sia le proteine sia il DNA, per quanto soggetti a selezione evolutiva, non sfuggono alla legge statistica secondo cui un filamento molecolare sufficientemente lungo e compattato sarà inevitabilmente annodato. Nessuno finora aveva però indagato il caso dell’RNA.

    Utilizzando la descrizione strutturale contenuta in circa seimila catene di RNA contenuti nel Protein Data Bank, una database pubblico che permette agli scienziati di scambiarsi informazioni sulla struttura di proteine, DNA e RNA, Cristian Micheletti e Marco di Stefano, della SISSA, e Henri Orland del CEA di Saclay, sono andati a caccia di nodi.

    “Ci aspettavamo che questa lunga e flessibile molecola si comportasse come le altre, DNA e proteine, andando a formare nodi con una certa frequenza”, spiega Micheletti. “E invece ci ha sorpreso: su seimila strutture note solo tre casi mostrano nodi ‘sospetti’”.

    Sospetti, perché anche questi tre potrebbero essere artefatti. “Il database contiene in realtà descrizioni multiple della stessa molecola, fatte da gruppi di ricerca diversi e con tecniche sperimentali a diversa risoluzione. Confrontando le descrizioni alternative ai nostri candidati annodati non abbiamo trovato alcun nodo. A ulteriore conferma c’è da dire che le descrizioni alternative prive di nodo sono in tutti tre i casi quelle fatte con la tecnica più accurata, vale a dire la cristallografia a raggi x”.

    L’RNA trovato in natura è dunque un tipo di molecola che tende ad adottare conformazioni geometriche particolarmente semplici. “Le predizioni al computer ci dicono che se riordinassimo casualmente la sequenza di RNA esistenti in natura otterremo strutture molto più aggrovigliate e complesse”, spiega Micheletti. “La ragione profonda di questa disarmante semplicità è probabilmente molteplice”, continua Di Stefano. “È plausibile che la composizione chimica degli RNA naturali sia evoluta per garantire l’affidabilità del suo ripiegamento rapido in forme semplici, riproducibili fedelmente e in grado di attraversare senza intoppi i macchinari molecolari che li decodificano per sintetizzare le proteine. Eventuali nodi interferirebbero negativamente con questi aspetti”. Serviranno ora ulteriori approfondimenti per capire del dettaglio le proprietà antinodo dell’RNA.

    Riferimenti: Absence of knots in known RNA structures; Cristian Micheletti, Marco Di Stefano, and Henri Orland , Pnas doi: 10.1073/pnas.1418445112

    Credits immagine: Sissa

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