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Con uno studio pubblicato sulla rivista “Science Advances”, un gruppo internazionale di ricerca ha individuato e delineato il ruolo di una particolare proteina – chiamata SSBP1 – nell’avviare il processo di replicazione del DNA mitocondriale, ovvero quei “minicromosomi” circolari che sono presenti in molteplici copie all’interno dei mitocondri, gli organelli responsabili del corretto metabolismo energetico delle cellule.
Le mutazioni del gene che codifica per la proteina SSBP1 portano a ridurre il numero di copie di DNA mitocondriale nelle cellule, creando problemi nei tessuti che hanno maggiori esigenze metaboliche, ad esempio l’occhio – causando disturbi dello spettro dell’atrofia ottica generando problemi di insufficienza renale talvolta tali da necessitare di trapianto in alcuni pazienti.
“I risultati di questo studio contribuiscono a chiarire il complesso meccanismo che regola la replicazione del DNA mitocondriale, il cui malfunzionamento porta all’insorgere di molte patologie rare nell’uomo”, spiega Valerio Carelli, professore al Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie dell’Università di Bologna, tra gli autori dello studio. “Queste nuove conoscenze pongono le basi per la formulazione di strategie terapeutiche efficaci per malattie mitocondriali al momento incurabili”.
Il gruppo di ricerca del professor Carelli, attivo al Laboratorio di Neurogenetica dell’IRCCS Istituto delle Scienze Neurologiche di Bologna, aveva infatti identificato lo scorso anno una nuova malattia multisistemica associata a mutazioni del gene SSBP1 che porta a neurodegenerazione della retina e nefropatia.
Grazie a questo nuovo studio – a cui hanno partecipato anche laboratori svedesi dell’Istituto Karolinska di Stoccolma e dell’Università di Göteborg – gli studiosi sono ora riusciti a definire sia la funzione della proteina SSBP1 nell’avviare la replicazione del DNA mitocondriale, sia il meccanismo con cui le mutazioni del gene che codifica per questa proteina determinano una riduzione nel numero di copie di DNA mitocondriale nelle cellule.
“Attraverso studi su modelli animali è stato possibile osservare il ruolo fondamentale della proteina SSBP1 per il mantenimento dei livelli normali di DNA mitocondriale, mostrando che la sua assenza causa una profonda riduzione delle copie presenti nelle cellule”, dice ancora Carelli. “Inoltre, attraverso una serie di modelli di replicazione del DNA mitocondriale è stato possibile utilizzare le mutazioni presenti nei pazienti che avevamo identificato per dimostrare l’azione della SSBP1 nel determinare l’avvio del processo di replicazione del genoma”.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista “Science Advances” con il titolo “The mitochondrial single-stranded DNA binding protein is essential for initiation of mtDNA replication”. Per l’Università di Bologna ha partecipato Valerio Carelli, professore al Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie dell’Università di Bologna.

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