I microbi antichi rivelano i segreti della copiatura del DNA Svelare i segreti biochimici della replicazione del DNA è di importanza fondamentale per capire molte malattie. Gli scienziati del progetto REPBIOTECH, finanziato dall'UE, hanno studiato gli enzimi in grado di ottenere una copia perfetta di DNA. Salute © Shutterstock Archei in greco significa letteralmente "cose antiche". Il confronto genomico tra questi organismi unicellulari e gli eucarioti come noi ha mostrato proteine e meccanismi di replicazione del DNA analoghi in queste due forme di vita. Pertanto, Archei può essere usato come un modello semplificato degli eucarioti e può anche aiutare nella comprensione delle origini della replicazione eurcariotica del DNA nel corso dell'evoluzione. Il progetto REPBIOTECH, sostenuto dall'Europa, ha studiato la biochimica della replicazione del DNA negli archei. L'obiettivo dell'equipe di progetto a Ifremer, in Francia, era scoprire esattamente come due polimerasi, PabpolB e PabpolD, svolgono le loro funzioni. Utilizzando tecniche come i saggi di gel shift che valutano la specificità del complesso acido nucleico - proteina, hanno determinato la funzione di queste due molecole nella replicazione. Gli scienziati hanno studiato il Pyrococcus abyssi isolato dal fluido idrotermale. Questi microbi sono eccezionali perchè sono in grado di funzionare biochimicamente a temperature superiori rispetto alla maggior parte degli enzimi, fino a 100°C. Hanno scoperto che entrambi gli enzimi replicativi erano esclusivamente polimerasi, a differenza di alcune loro controparti batteriche. I risultati hanno generalmente concluso che gli archei necessitano di due polimerasi per fare una copia del DNA nella forca di replicazione. In un altro filone della ricerca, l'equipe ha studiato la possibilità di utilizzare le DNA-polimerasi come strumenti di biologia molecolare. PabpolB è già segnato con un marchio, Isis, per amplificare il DNA utilizzando la reazione a catena della polimerasi (PCR). Sono state apportate diverse modifiche alle condizioni di funzionamento per migliorare sia la velocità della reazione che la fedeltà della copia. Queste includevano le variazioni del pH, della temperatura e della forza ionica. Un'altra molecola importante, l'antigene nucleare della proliferazione cellulare Pab (PCNA) è stato ritenuto necessario per il funzionamento del PabpolD. Hanno anche scoperto che un complesso fattore di replicazione-PCNA aumenta la velocità dell'azione del PabpolB in vitro. La ricerca che utilizza gli enzimi provenienti da questi organismi estremofili ha delle applicazioni molto promettenti nei settori della farmacologia e della medicina. Comprendere la replicazione è fondamentale per molte malattie, incluse quelle che dipendono dalla riparazione fedele del DNA come il cancro e le condizioni associate all'invecchiamento. Inoltre, l'isolamento degli enzimi che operano ad alte temperature offre dei vantaggi durante la produzione commerciale.
