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L'importanza della famiglia degli RNA non codificanti

La ricerca europea sta svelando aspetti finora sconosciuti del genoma umano. Poiché nella codifica dei geni vi è molto più delle sole proteine, gli scienziati hanno rivolto la propria attenzione ai numerosi tipi di acidi ribonucleici (RNA).
L'importanza della famiglia degli RNA non codificanti
L'enfasi maggiore della ricerca genomica è sulla proteomica, ma ci sono migliaia di geni che controllano processi cellulari non coinvolti nella produzione di proteine. Inoltre l'importanza della sequenza genica, fondamentale per la funzione, è per lo più sconosciuta. Un altro ostacolo è costituito dal fatto che i "gene finder" rilevano solo grandi sequenze altamente espresse che sono conservate attraverso l'evoluzione.

La maggior parte degli elementi del genoma codifica RNA intermedio come quello di trasporto e ribosomiale, ma vi è un'ampia serie di altre molecole di RNA che ha un importante ruolo nella funzione cellulare. Per questo motivo il progetto NARCISUS ("Noncoding RNA comparative searching system") mirava a individuare e classificare questi RNA non codificanti (ncRNA).

Un tipo di ncRNA particolarmente importante nella cellula è il piccolo RNA nucleolare (snoRNA) di tipo H/ACA. Lo snoRNA è coinvolto nelle fasi iniziali della traduzione, e contiene una tasca specifica, o loop interno, per guidare la molecola al corretto bersaglio dell'RNA. Questa varietà di snoRNA esegue specifiche modifiche chimiche, e porta cambiamenti a una molecola di uridina.

NARCISUS ha raccolto informazioni sulle relative molecole di RNA in database appositamente progettati. Sono stati creati tre database principali: snoRNA umani, siti di pseudouridilazione dell'RNA ribosomiale (rRNA) e introni (parti di geni intermedie rispetto alla produzione di RNA maturo) umani.

Le serie dei dati sono state confrontate con database chiave, utilizzando algoritmi di nuova progettazione, software specificamente selezionato e altre tecniche (analisi topologica e test della pseudo-energia). Ciò ha reso possibile l'esecuzione di ricerche incrociate di successo, che hanno prodotto 8 350 sequenze di introni umani. Da 10 000 snoRNA candidati i ricercatori hanno identificato 8 nuove sequenze. È interessante notare che tutte tranne una sono situate in prossimità dei telomeri e dei centromeri, regioni di notevole importanza per lo sviluppo e l'invecchiamento.

Per la ricerca futura sono stati verificati 210 siti di pseudouridilazione, ma restano ancora circa 20 snoRNA non identificati. NARCISUS potrebbe avere scoperto un meccanismo alternativo, finora sconosciuto, nella funzione cellulare.

Numerose malattie umane sono collegate agli ncRNA, e i risultati di NARCISUS potrebbero portare a nuove terapie per fermare la crescita virale, rilasciare miratamente i farmaci o trattare il cancro. Il campo emergente della nanotecnologia dell'RNA sta rendendo possibile progettare nanoparticelle dall'RNA per la consegna mirata dei farmaci o l'accesso al sito di interesse.

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