I nuclei nelle nostre cellule sono magazzini in miniatura che salvaguardano il progetto genetico per i macchinari biologici del corpo.
Come vanno i magazzini, i nuclei sono più simili alle biblioteche che alle volte in banca. Troppi componenti cellulari hanno bisogno di accedere al genoma per bloccarlo come Fort Knox. Invece, grandi raggruppamenti di oltre 1.000 singoli molecole proteiche chiamate complessi di pori nucleari (NPC) pepa la membrana di divisione, fungendo da gateway per materiali e messaggi che entrano e uscono dal nucleo.
Mentre la necessità di base per questo servizio navetta è costante, gli scienziati hanno dimostrato che le cellule regolano dinamicamente le loro quantità di NPC come un negozio al dettaglio che apre più o meno linee di checkout durante il giorno. Queste fluttuazioni nei punti di accesso al genoma sono state osservate in diversi tipi di cellule, stadi di sviluppo, condizioni ambientali e malattie come la neurodegenerazione e il cancro.
“Per quanto gli NPC siano importanti per sostenere le cellule sane e, nonostante le connessioni che noi e altri abbiamo scoperto alle malattie, abbiamo ancora molto da sapere come le cellule controllano la produzione di questi gateway del genoma”, ha affermato Maximiliano D’Angelo, PhD, professore associato nel metabolismo del cancro e il programma di microenvironment al Sanford Burnham Prebys.
D’Angelo e il suo team di ricerca a Sanford Burnham Prebys hanno pubblicato risultati del 31 marzo 2025, in Rapporti sulle cellule Rivelando i risultati dello screening dell’intero genoma umano per trovare fattori che influenzano il numero di NPC.
“Il nostro obiettivo era identificare i modulatori della formazione dei pori”, ha affermato Stephen Sakuma, PhD, ricercatore post -dottorato presso il Salk Institute, ex studente laureato nel laboratorio di D’Angelo e autore principale dello studio. “Scoprendo i meccanismi che le cellule usano per modulare la formazione dei pori, potremmo trovare nuovi approcci terapeutici.”
Il team di ricerca ha scoperto che i giocatori più influenti nel processo erano parti di squadre avversarie: l’equipaggio di produzione che produceva nuove proteine e il personale di bidello che ricicla le proteine e smaltiscono le proteine in eccesso o deformate.
“Ha attirato la nostra attenzione che i migliori regolatori fossero pezzi della traduzione proteica o dei macchinari di degradazione”, ha dichiarato D’Angelo, senior e autore corrispondente dello studio. “Sebbene possa sembrare intuitivo perché questi processi influenzerebbero il numero di proteine nucleoporine utilizzate per costruire i pori, ciò non era stato precedentemente studiato.”
Gli scienziati hanno anche scoperto il ruolo degli attori cellulari coinvolti nel mantenimento dell’RNA Messenger (mRNA) che trasporta codici per la costruzione di proteine dal nucleo. Gli investigatori hanno descritto in dettaglio il coinvolgimento di un raggruppamento di proteine chiamate complesso CCR4-non, che è responsabile del innescare lo smaltimento dell’mRNA.
“Abbiamo scoperto che questo complesso riduce i livelli di mRNA, che diminuisce la traduzione dei mattoni NPC”, ha detto Sakuma. “Ciò significa che è possibile regolare il numero di NPC in modi diversi alterando la traduzione o la degradazione delle proteine o stabilizzando o destabilizzando gli mRNA.”
Oltre a saperne di più su questi principali regolatori, i ricercatori stanno anche studiando altri fattori identificati nello schermo a livello del genoma che possono essere impiegati a livelli di NPCS di NPCS, nonché alla ricerca di piccole molecole che possono manipolare gli NPC.
Con ulteriori ricerche, D’Angelo e il suo team mirano a trovare il modo di ridurre gli NPC nelle cellule tumorali in crescita incautamente per fermare o ritardare la progressione della malattia.
“Il nostro lavoro precedente ha scoperto che ridurre il numero di NPC è una strategia promettente per i trattamenti per il cancro e ora stiamo sviluppando metodi per farlo”, ha detto D’Angelo. Il gruppo sta anche lavorando per aumentare la funzione NPC nelle cellule cerebrali affette da malattie neurodegenerative come la demenza.
Altri autori includono:
- Marcela Raices, Dana Mamriev, Charles I. Fisher e Susanne Heynen-Genel, di Sanford Burnham Prebys
- Ethan ys Zhu, dal New York University Grossman School of Medicine
Lo studio è stato supportato dal National Institutes of Health, dal National Cancer Institute e dall’American Cancer Society.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com