Una ricerca italiana ha descritto per la prima volta un meccanismo di controllo della morfologia dei neuroni e delle comunicazioni nervose. Il meccanismo si basa sull’interazione tra un RNA non codificante e un RNA messaggero.
Nucleic Acids Research ha pubblicato lo studio che apre a nuove interpretazioni sull’effettivo ruolo dei vari tipi di RNA nei processi biologici.
Le molecole di RNA che non producono proteine sono dette non codificanti e sono state descritte nell’ultimo decennio di ricerche come fondamentali. Sono, infatti, necessarie per la modulazione dell’espressione dell’informazione contenuta nei geni e dei processi che determinano lo sviluppo di tessuti e organi diversi. Tra questi è ricompreso il sistema nervoso. La loro caratteristica è di agire sul singolo tessuto in maniera specifica e in momenti precisi dello sviluppo e del differenziamento cellulare. Ciò rende la suddetta classe di molecole molto interessante nell’ambito della ricerca biomedica.
Scoperta una nuova molecola di RNA non codificante lungo
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L’Università di Roma “La Sapienza” e l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) hanno coordinato il recente studio che è stato finanziato da un progetto ERC-Synergy. Grazie alla ricerca, gli studiosi hanno scoperto una nuova molecola di RNA non codificante lungo (lncRNA), denominata CyCoNP. Hanno anche descritto il meccanismo attraverso il quale la molecola regola la ramificazione dei prolungamenti neurali (neuriti), artefici della trasmissione e ricezione degli impulsi nervosi.
I risultati del lavoro confermano il ruolo degli RNA non codificanti nel controllo dell’omeostasi neuronale. Ampliano, così, la lista di possibili bersagli e approcci terapeutici per il trattamento delle patologie neurologiche.
Dissezionata nel dettaglio il meccanismo d’azione di CyCoNP
I ricercatori hanno caratterizzato il meccanismo molecolare e biologico attraverso cui lncRNA agisce.
Nello specifico, gli studiosi hanno scoperto che CyCoNP è molto abbondante nei motoneuroni umani. In particolare nella fase precoce di differenziamento dove sono abbondanti cellule allo stadio di progenitori neurali. In queste cellule, il lncRNA regola in maniera puntuale i livelli di espressione di NCAM1, una proteina fondamentale per la funzionalità neuronale. Non solo, è anche importante per la regolazione della ramificazione dei neuriti.
I ricercatori sono riusciti a dissezionare nel dettaglio il meccanismo d’azione di CyCoNP. Questo coinvolge l’interazione fisica tra il lncRNA, l’RNA messaggero che permette la produzione di NCAM1 e un microRNA in grado di bersagliare entrambe le molecole.
Irene Bozzoni del Dipartimento di Biologia e biotecnologie “Charles Darwin” dell’Università “La Sapienza” e del centro CLN2S di IIT ha coordinato la ricerca.
La regolazione della trasmissione dei segnali nervosi
Il lavoro svolto dai ricercatori della Sapienza e dell’ITT descrive, dunque, un meccanismo di azione finora non ancora caratterizzato per gli RNA non codificanti. Contribuisce, pertanto, in maniera significativa ad espandere le conoscenze sul funzionamento di questa eterogenea classe di molecole. E anche del ruolo chiave che possono avere nei processi vitali delle nostre cellule, come la regolazione della trasmissione dei segnali nervosi.
È ora molto importante mantenere alta l’attenzione sullo studio delle molteplici modalità d’azione degli RNA non codificanti. In questo modo, si potranno chiarire nuovi meccanismi attraverso i quali l’RNA funziona in specifici processi biologici.