da nih.gov
Lunghi tratti di dna una volta considerati materia oscura inerte, sembrano attivi in modo
particolare in una parte del cervello che controlla il ciclo di 24 ore del corpo, secondo dei
ricercatori presso il National Institutes of Health (USA). Lavorando su del materiale cerebrale di
ratto, i ricercatori hanno scoperto alcuni tratti di DNA che contengono l’informazione che genera
molecole biologicamente attive. I livelli di queste molecole si alzano e abbassano, in sincronia con
i cicli di 24 ore di luce e oscurità. L’attività di alcune delle molecole raggiunge il picco di
notte e diminuisce durante il giorno, mentre la restante ha il picco durante il giorno e diminuisce
la notte. Il materiale viene dalla struttura del cervello conosciuta come ghiandola pineale.
Localizzata al centro del cervello umano, la ghiandola pineale aiuta la regolazione delle risposte
corporee ai cicli diurni e notturni, spiegano i ricercatori. Di sera e di notte, la ghiandola
pineale incrementa la produzione di melatonina, un ormone che sincronizza i ritmi del corpo col
ciclo di luce e oscurità. In molte specie, la ghiandola pineale gioca anche un ruolo nei
comportamenti associati alle stagioni, come l’ibernazione e l’accoppiamento e anche nella
maturazione sessuale. Il materiale biologico attivo che deriva dal dna della ghiandola pineale, è
detto lungo RNA noncodificante (lncRNA). Il lncRNA è distinto dal meglio conosciuto RNA messaggero
(mRNA), che serve come una specie di modello per la traduzione dell’informazione contenuta nel DNA
per le proteine da produrre. Il lncRNA sembra invece coinvolto nell’attivazione, nel blocco o
nell’alterazione dell’attività dei geni o nell’influenzamento della funzione delle proteine o agisce
come supporto per l’organizzazione dei complessi delle proteine. L’uso dei ricercatori dei metodi di
sequenziamento di prossima generazione, ha rilevato l’attività del lncRNA in aggiunta al mRNA al
quale miravano in precedenza, cosa che li ha aiutati nella scoperta.
“Questi lncRNA vengono da aree del genoma che pensavamo essere silenziose”, ha detto l’autore
principale David Klein, Ph.D., capo della Sezione di Neuroendocrinologia presso l’Eunice Kennedy
Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) del NIH, per molta della
ricerca condotta. “Invece la ricerca corrente rende inequivocabile che la capacità di trasporto di
informazione del genoma è molto superiore di quanto realizzavamo in precedenza.”
Lo studio è stato una collaborazione tra il Dr.Klein e i colleghi presso il NICHD, il National Human
Genome Research Institute (NHGRI), il NIH Intramural Sequencing Center, amministrato dal NHGRI e il
Center for Information Technology. In aggiunta, i ricercatori del King’s College London,
l’Università di Copenhagen, in Danimarca, la compagnia Genomatix Software, a Monaco. Le loro
scoperte appaiono online su Proceedings of the National Academy of Sciences. Per condurre le loro
analisi, i ricercatori hanno esaminato RNA dalle ghiandole pineali di ratti esposti a cicli di 14
ore di luce e 10 ore di oscurità. I ricercatori hanno identificato 112 lncRNA con cicli di 24 ore.
Per circa il 60% di questi lncRNA, il DNA dei ratti ha prodotto il doppio di molecole lncRNA di
notte rispetto al giorno. Inoltre, circa il 90% del lncRNA è stato prodotto in quantità molto
superiori nella ghiandola pineale rispetto ad altri tessuti del corpo, molti dei quali non mostrano
livelli riscontrabili di questi lncRNA.
I ricercatori hanno anche disturbato il ciclo naturale giorno-notte dei ratti accendendo una luce
durante il tipico periodo notturno. In 30 minuti di luce, molti degli lncRNA sono diminuiti della
metà. Il ruolo degli lncRNA della ghiandola pineale non è chiaro, tuttavia mostrano schemi
circadiani di attività. Il Dr.Klein ha precedentemente documentato centinaia di geni nella ghiandola
pineale con consistenti cicli d’attività giorno-notte. “I lncRNA mostrano tale forte attività e
ovviamente hanno qualcosa da dirci sulla biologia dei ritmi corporei giornalieri”, ha affermato il
Dr.Klein. “Stiamo solo iniziando a comprendere come la ghiandola pineale aiuti a mantenere i ritmi
corporei delle 24 ore”.
Tradotto da Richard per Altrogiornale.org
Fonte: www.nih.gov/news/health/sep2012/nichd-21.htm
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