La mitosi è un processo che il nostro corpo mette in atto per rimpiazzare le cellule invecchiate con cellule nuove. Questo processo vede la cellula dividersi in due per produrne un’altra. Al momento in cui una cellula risulta pronta per la divisione, esegue la duplicazione del suo DNA in modo da poterlo collocare nelle cellule “figlie”. Se una delle cellule figlie possiede una coppia non completa del DNA oppure se quest’ultimo risulta copiato in maniera anomala e quindi risulta danneggiato, allora subentrano anomalie a livello genetico e quindi malattie tra cui il cancro.
La divisione cellulare e le due copie di DNA
Per una buona divisione cellulare, le due copie di DNA, poco prima della divisione, devono collocarsi nei lati opposti della cellula. Poi, quando arriva il momento della divisione, quella sezione che di solito contiene il DNA, ossia il nucleo, si disfa del suo rivestimento di protezione. I cromosomi vengono dunque separati e si forma un nuovo nucleo intorno a ciascun DNA. Ne consegue una divisione in due della cellula e ognuna di esse vanta, alla fine, un proprio compartimento nucleare.
Il nuovo studio
Un nuovo studio, pubblicato su Nature, realizzato da ricercatori dell’Huntsman Cancer Institute (HCI) dell’Università dello Utah (U of U) e dell’Università della California, descrive con più dettaglio questo importante fenomeno.
L’azione della proteina LEM2
In particolare i ricercatori hanno scoperto che una particolare proteina, denominata LEM2, esegue due importanti compiti proprio durante la divisione delle cellule. In primis crea dei sigilli nel rivestimento protettivo dei nuclei che si stanno formando e ciò mantiene i due DNA nella cellula protetti da eventuali danni. E poi questa stessa proteina attiva dei fattori che smontano l’apparato di fibre che sono responsabili della separazione dei DNA.
Per scoprire questo i ricercatori hanno utilizzato dei marcatori fluorescenti etichettando i vari componenti: LEM2, le fibre e il DNA. Hanno potuto dunque seguire tutto il fenomeno osservando la concentrazione delle proteine LEM2 e la loro formazione di un sigillo gelatinoso insieme ad altre proteine in quei fori tramite i quali le fibre attraversano rivestimento protettivo dei nuclei.
Processo difficile da studiare con altri metodi
“Utilizzando i nostri metodi di imaging, siamo stati in grado di vedere un processo che si verifica solo nel corso di circa cinque minuti durante la divisione cellulare, qualcosa che sarebbe stato molto difficile da studiare altrimenti”, spiega Dollie LaJoie, una delle ricercatrici che ha partecipato allo studio.
Secondo Katharine Ullman, una delle autrici principale dello studio che sta lavorando a questo progetto da sei anni, il suo team si è concentrato sulla mitosi osservando le cellule vive mentre un altro team di collaboratori, quello di Adam Frost, si è concentrato perlopiù sulla proteina stessa.
Separazione gelatinosa importante?
Questa separazione gelatinosa scoperta da ricercatori potrebbe avere un ruolo in altre funzioni cellulari importanti tra cui l’organizzazione del DNA di livello superiore.
Inoltre i ricercatori hanno scoperto che interrompendo l’attività di LEM2 mentre mette insieme il nucleo provocava importanti danni al DNA.
“Questo lavoro apre le porte all’identificazione di nuovi percorsi per il danneggiamento del DNA, che in alcuni casi possono contribuire allo sviluppo del cancro”, spiegano ancora gli autori dello studio.
Note e approfondimenti
- LEM2 phase separation promotes ESCRT-mediated nuclear envelope reformation | Nature (IA) (DOI: 10.1038/s41586-020-2232-x)
