I geni che guidano le cellule nello spazio

Gli scienziati della New York University Grossman School of Medicine hanno realizzato del DNA sintetico partendo da cellule staminali. L’obiettivo dello studio, pubblicato sulla rivista Science, era creare dei geni Hox artificiali, ossia cluster di geni che controllano gruppi interi di altri geni, in modo da studiare il funzionamento di queste strutture e approfondire il loro ruolo nello sviluppo di particolari condizioni genetiche.

Questi geni “architetto”, infatti, determinano dove le cellule devono posizionarsi e la funzione che dovranno assumere all’interno del corpo. “Se i geni Hox falliscono – spiega Esteban Mazzoni, della New York University – a causa di una cattiva regolazione o mutazione, le cellule possono perdersi, provocando condizioni come tumori, difetti alla nascita o aborti spontanei. Comprendere i meccanismi legati a questi geni e’ fondamentale per capire come si sviluppano le malattie genetiche“. I geni Hox, continuano gli esperti, sono pero’ molto difficili da studiare, dato che sono organizzati in gruppi e non presentano elementi ripetitivi. “Scrivere o costruire nuovi pezzi del genoma grazie alla tecnologia CRISPR– aggiunge Mazzoni – potrebbe aiutarci a scoprire l’unita’ piu’ piccola di genoma necessaria per l’orientamento delle cellule“.

Il team, guidato da Mazzoni e Jef Boeke, ha fabbricato lunghi filamenti di DNA sintetico copiando le informazioni genetiche dai geni Hox di un modello murino. I ricercatori hanno quindi inserito il materiale genetico all’interno delle cellule staminali pluripotenti degli animali. Queste scoperte, spiegano gli autori, confermano che i geni Hox aiutano le cellule a orientarsi all’interno dell’organismo. “Grazie a questo approccio – commenta Boeke – potremmo capire in che modo i geni Hox aiutano le cellule a imparare e ricordare dove si trovano. Il nostro lavoro suggerisce che la natura compatta dei cluster Hox svolge un ruolo fondamentale nella regolazione delle funzioni di questi geni. La tecnologia del DNA sintetico sara’ inoltre molto preziosa per studiare malattie che sono genomicamente complicate“.