Silenziamento genico

Ci sono delle proteine che vengono usate sempre dentro una cellula. Questo significa che i geni corrispondenti vengono continuamente trascritti e tradotti in proteine.  Altre proteine, invece, servono solo in situazioni specifiche e rimangono inattive per il resto del tempo, perché la loro presenza potrebbe danneggiare la cellula. Quali proteine servono non è determinato solo dal tipo di cellula ma anche da altri fattori come l’ambiente.

Per esempio, quando mangi dei dolci, il compito del tuo corpo sarà quello di digerire lo zucchero. Per svolgere questo compito, le cellule del sistema digerente hanno bisogno di una proteina che si chiama insulina. Così, quando queste cellule si accorgono della presenza dello zucchero, iniziano a produrre l’insulina che permette loro di assorbire lo zucchero.

Se la struttura del DNA viene modificata dove codifica per una particolare proteina, questo può “silenziare” quella porzione di codice, così la proteina non viene prodotta. Immagine di Richard Wheeler, modificata da 84user.

Come fa la cellula a spegnere i geni? La produzione delle proteine comprende due passaggi: trascrizione e traduzione. Per silenziare un gene, si può interrompere uno qualsiasi di questi due passaggi. Modificando la struttura del DNA a livello della posizione di un gene specifico, il codice non può essere trascritto in RNA messaggero e quindi non sarà trasportato al ribosoma. Per inibire la traduzione, la cellula disattiva l’RNA messaggero dopo che il DNA è stato trascritto, in modo che non possa essere tradotto in una proteina. Questo viene fatto usando altre molecole di RNA, chiamate RNA regolatori. 

Gli RNA regolatori hanno funzioni regolatorie, come quella di spegnere gli RNA messaggeri. Un tipo di RNA regolatore si chiama microRNA. I microRNA sono molecole di RNA molto piccole in grado di legare gli RNA messaggeri corrispondenti ai geni bersaglio. Dopo aver legato l’RNA messaggero, lo distruggono o lo bloccano, così che il ribosoma non possa accedere al codice genetico. Questo è uno dei meccanismi che la cellula usa per far sì che vengano prodotte solo le proteine che servono.

Questa animazione di Katharina Petsche (solo in inglese) mostra il processo del silenziamento genico attraverso i microRNA. Clicca qui per altre animazioni di Katharina Petsche. Utilizzato con il permesso dell’autrice.

Ulteriori immagini tramite Wikimedia Commons. Immagine di tumore a cellule granulari di Ed Uthman.