Un esame dell’inserimento di nucleosomi nell’ereditarietà epigenetica
I cambiamenti di condizioni ambientali (ad es. la nutrizione, l’esposizione a inquinanti ambientali o la cura parentale durante le prime fasi di vita postnatale) possono influenzare lo sviluppo, la fisiologia e la forma fisica della prole. I meccanismi alla base della trasmissione di tali tratti su una o più generazioni sono ampiamente sconosciuti, ma è stato proposto per la metilazione del DNA, il RNA e i nucleosomi il ruolo di mediatori di tale ereditarietà epigenetica. Al termine dello sviluppo della cellula germinale maschile, la cromatina viene ampiamente rimodellata; ne deriva un’architettura nucleare molto compatta negli spermatozoi, compatibile con la fertilizzazione. Durante questo processo, i nucleosomi sono in gran parte eliminati dallo sperma dei mammiferi (umani compresi) e sostituiti da protamine. Il progetto NUCLEOSOME RETENTION (Dissecting the mechanism of nucleosome retention in mouse spermatozoa), finanziato dall’UE, ha indagato nuovamente su questo lavoro e altre ricerche che contestano l’ubicazione dei nucleosomi che vengono conservati. Precedenti ricerche svolte da vari gruppi (tra cui l’istituto ospite del progetto NUCLEOSOME RETENTION) hanno dimostrato che una frazione di nucleosomi conservati nei topi e negli esseri umani si trovano di solito in regioni regolatorie geniche del genoma. Un altro gruppo ha riferito dell’ubicazione dei nucleosomi in regioni ripetitive del genoma degli spermatozoi umani e bovini. Per valutare di nuovo i siti di occupazione dei nucleosomi negli spermatozoi dei mammiferi, i ricercatori del progetto hanno rianalizzato i dati grezzi del DNA associato ai nucleosomi ricavati da sperma umano e bovino. Hanno scoperto che i risultati pubblicati sullo sperma umano e bovino sono confutati a causa dell’impiego di calcoli inidonei all’analisi. Il lavoro è stato pubblicato sul giornale a valutazione paritaria Developmental Cell, nell’articolo “Alternative Computational Analysis Shows No Evidence for Nucleosome Enrichment at Repetitive Sequences in Mammalian Spermatozoa”. I risultati emersi dalla ricerca del progetto NUCLEOSOME RETENTION hanno in parte chiarito il dibattito sulla posizione dei nucleosomi durante lo sviluppo dello sperma nei mammiferi. Le metodologie adottate e sviluppate hanno fornito una solida base di conoscenze nell’analisi di biologia computazionale da applicare in una futura mappatura dei nucleosomi nello sperma murino. Riveste particolare importanza che il lavoro abbia posto le basi per ulteriori studi funzionali nell’ereditarietà epigenetica paterna.
Parole chiave
Nucleosoma, eredità epigenetica, NUCLEOSOME RETENTION, sperma di mammifero, biologia computazionale
