Trascrizione, traduzione e degrado legati alla produzione di proteine
La trascrizione dei geni in cui il codice DNA viene copiato sul RNA è relativamente ben compresa. Un grande punto interrogativo circonda però ancora la modulazione e la regolazione della traduzione – dal RNA messaggero (mRNA) alla proteina. Il progetto ERNBPTC (Expression regulatory networks: beyond promoters and transcription control), finanziato dall’UE, utilizzava batteri, lieviti e cellule umane per studiare le correlazioni tra la trascrizione, il degrado nella trascrizione e la traduzione. Il team ha applicato tecniche sperimentali di genomica, bioinformatica e modellazione per scoprire diversi nuovi elementi di controllo. I ricercatori hanno trovato un principio di efficienza nella progettazione che aiuta a decodificare il mRNA e produrre una proteina. Il sistema prevede la codifica di proteine con codoni in linea con RNA di trasferimento a ridotta abbondanza (tRNA). Nei mammiferi, un altro meccanismo di controllo prevede due distinte serie di tRNA e codoni a seconda che le cellule stiano dividendosi rapidamente, proliferando o differenziandosi. Il cancro è attribuito al programma di proliferazione. Altri significativi meccanismi scoperti riguardano il controllo del trascrittoma in risposta allo stress e un nuovo linguaggio di sequenzazione che influisce sull’espressione genica. Esiste inoltre un processo per cui la posizione del ribosoma può influenzare il pattern di clivaggio per produrre molecole di RNA trasformate da trascritti di RNA più grandi. Le applicazioni dei risultati della ricerca ERNBPTC sono numerose. La regolazione dell’espressione del genoma è essenziale in periodi di stress e cambiamenti ambientali. Su un orizzonte temporale più lungo, il lavoro potrebbe illuminare i ricercatori in merito a quando questi diversi meccanismi interconnessi si siano evoluti.
