Il DNA, non come lo conosciamo

In un suo famoso libro “The Astonishing Hypothesis”, Francis Crick, uno dei due scopritori della doppia elica del DNA, a proposito del meccanismo di duplicazione assicurato proprio da questa struttura, affermava: “…bisognerebbe essere davvero ottusi per riuscire a leggere qualcosa su di esso senza essere davvero colpiti dalla sua meraviglia….. “. Da quel 1953 noi tutti siamo affascinati dalla bellezza e dalla semplicità della struttura a doppia elica del DNA, che contiene l’informazione per costruire tutti gli esseri viventi, uomo compreso. Una informazione straordinaria tanto da poterci scrivere 1.074 Divine Commedie! La sua semplicità apparente evidentemente nasconde una complessità strutturale dinamica e versatile che soltanto negli ultimi anni comincia ad essere svelata. Solo pochi giorni fa, infatti, un gruppo di ricercatori australiani ha identificato una nuova struttura del DNA – definita iDNA. Sebbene l’esistenza di altre strutture di DNA, diversa dalla doppia elica canonica sia stata ipotizzata in passato, la loro esistenza nelle cellule non era ancora mai stata dimostrata.

Il DNA nelle cellule assume forme diverse a seconda delle condizioni chimiche in cui si trova, del suo stato funzionale e potrebbe avere un ruolo importante nella trasmissione dell’informazione genetica. La nuova forma sembra completamente diversa dalla doppia elica del DNA a doppio filamento, e si presenta a “quattro fili" per brevi tratti dove le lettere C (citosina) di uno stesso filamento di DNA si legano l'una all'altra – diversamente da quanto accade classicamente, dove "lettere" su fili opposti si riconoscono l'un l'altra, e dove le C si legano alle G (guanine).

Per individuare queste forme non-canoniche, i ricercatori hanno costruito un anticorpo che le riconosce in modo specifico all’interno del nucleo delle cellule con metodi fluorescenti. La prima considerazione è stata quella di osservare che le strutture iDNA, si formano e si dissolvono rapidamente confermando quindi un ruolo attivo e dinamico a seconda della fase del ciclo cellulare. In particolare, i ricercatori hanno potuto dimostrare che questa forma di DNA è presente nella fase G1 del ciclo, quando il DNA viene attivamente "letto" dando luogo ad una intensa attività biochimica costruendo organuli, proteine ed RNA per crescere di volume e prepararsi a dividersi. Una seconda considerazione riguarda invece la localizzazione di queste strutture che sono state osservate nei punti dove sono localizzati i promotori dei geni, gli interruttori che permettono ai geni di attivarsi e trascrivere l’RNA per costruire poi le proteine. Infine, interessante, la presenza dell’iDNA nei telomeri, cioè nelle zone periferiche dei cromosomi che risultano fondamentali per i processi di invecchiamento e per il cancro. È possibile quindi che la struttura iDNA sia cruciale nei meccanismi trascrizionali del DNA.

Sarà interessante, adesso, capire quali siano i meccanismi chimici alla base della formazione dell’iDNA, chi ne indice la formazione e la sua dissoluzione e se questi meccanismi sono alterati o alterabili in condizioni patologiche. Quello che è certo, e che il DNA continua a strabiliarci, e molto è ancora da scoprire. D’altro canto, non potremmo aspettarci niente di diverso e niente di meno da una molecola chimica che “vive” sul nostro pianeta da qualche miliardo di anni.