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Telomerasi, un enzima molto importante e studiato

La Telomerasi si lega grazie alla sequenza frequente e ripetuta telomerica, che sporge alla fine del cromosoma, e catalizza la sintesi dei nucleoitidi del nuovo DNA utilizzando l’NRA che avviene per telomerasi come stampo, e prolunga il cromosoma che a sua volta è addiziona un numero di ripetizioni telomeriche. Si parla di trascrizione inversa, quando la sintesi di DNA da uno stampo di RNA, e quindi l’enzima telomerasi è una trascrittasi inversa. Estendendo un primer, il DNA polimerasi può catalizzare nuovo DNA e la replicazione delle estremità dei cromosomi eucarioti, ovvero i tolimeri, pone dei problemi.

Quando un cromosoma parentale è replicato, da luogo a nuove molecole di DNA, e ciascuna di queste ha un primer di RNA in posizione 5 nella zona del telomero di ogni elica sintetizzata. Quando i primer di DNA vengono eliminati, questi lasciano un tratto di DNA a singola elica ed una interruzione al 5’ della nuova elica. Tale interruzione non viene riempita dal DNA polimerasi, perché l’enzima non è in grado di iniziare una nuova sintesi di DNA. Se tali interruzioni non vengono risolte ogni volta che si ripete il ciclo, i cromosomi sia accorcerebbe mano a mano. Gran parte dei cromosomi eucarioti ha sequenze specifiche semplici, che vengono ripetute in tandem ai telomeri. Grazie alla telomerasi, si mantiene la lunghezza dei cromosomi aggiungendo le ripetizioni telomeriche alle estremità di queste.

Regolazione dell’enzima

Regolazione dell’enzima telomerasi

Kathleen Collins, essendo professore di biochimica e biologia cellulare presso l’Universuty of Barkeley, ha condotto una vasta ricerca sulla telomesari, con lo scopo di approfondire le conoscenze su questo enzima che viene chiamato “enzima dell’immortalità”. Gli studi che ha condotto riguardano la regolazione di questo enzima e le connessioni con diverse patologie umane, che includono nello specifico, l’alterazione della proliferazione delle cellule.

Il team dell’università ha messo a punto diversi metodi per verificare e regolare la formazione della telomerasi. Gli studi del professore sono stati condotti sul protozoo acquatico che prende il nome di Tetrayymena Thermophila, che hanno permesso di visualizzare un serie di proteine molto importanti che sono associate al processo della telomerasi ed alla sua produzione. Questo organismo unicellulare, con lo scopo di riprodursi in maniera efficiente, produce telomerasi in continuazione e, nel nostro corpo umano, sono pochi i tessuti in grado di produrre tale processo, ovvero l’epidermide ed il midollo spinale. C’è un’importantissima connessione tra la poteina “discherina” ed una patologia molto rara che prende il nome di discheratosi, e tale connessione è stata scoperta nel 1999 dal team di ricercatori della professoressa Collins. Questa patologia, è legata al cromosoma X, che si sviluppa in particolar modo nel sesso maschile e va a colpire tutti i tessuti che necessita di un costante rinnovo. La malattia si manifesta sin dall’infanzia è da caratterizzata da una serie di patologie, come lesioni cutanee, patologie a carico del midollo osseo e distrofia ungueale.

Altre patologie che vengono associate alla malattia sono: fibrosi polmonare, cirrosi epatica, anomalie alle ossa, stenosi esofagea, neoplasie mortali e problematiche importanti legati al funzionamento delle difese immunitarie. Quando la discheratosi è congenita, questa è legata all’espressione del gene GKC1 ed anche dalla proteina che esso codifica, ovvero la discherina.

La discherina a sua volta è associata anche all’RNA della telomerasi, e nei pazienti con patologie legate all’X, la concentrazione di hTR è molto ridotta, ed a loro volta i telomeri risultano essere molto più corti. Questi telomeri si possono presentare corti anche in persone affette da forme autosomiche della descheratosi congenita, ed è probabile che tale malattia sia causata da un’alterazione dell’attività telomerasica.

Cellule tumorali

In presenza di cellule tumorali, la telomerasi viene mobilitata per questo si possono replicare in continuazione mantenendo inalterati i propri telomeri. Diverse cellule tumorali utilizzate in laboratorio sono state fatte aumentare per quasi un secolo, ed il loro telomeri risultano esserci proprio grazie all’azione della telomerasi. L’obiettivo principale dei ricercatori è capire come viene regolata la telomersai, in maniera tale da poter ridurre l’azione nelle cellule tumorali, per poter sviluppare in futuro, una terapia in gradi di supportare i trattamenti attuali impiegati per sconfiggere i tumori. Per questo, la ricerca sulla Tolomerasi è considerata una grande speranza per il futuro dell’umanità, in quanto potrebbe rivoluzionare l’oncologia classica, portando a nuove terapie meno invasive e dannose rispetto a quelle attuali utilizzate dai protocolli.