Gli scienziati hanno creato la più grande mappa di proteine esistente al mondo, per capire come esse lavorano nel nostro corpo.
Un team internazionale di scienziati ha passato al setaccio le cellule di organismi molto diversi, da amebe a vermi a topi agli esseri umani, per rivelare come le proteine si incastrano per costruire le cellule e corpi diversi.
Questo tour de force di ricerca sulle proteine, che è il risultato di una collaborazione tra sette gruppi di ricerca provenienti da tre paesi, guidati dal professor Andrew Emili dell’Università di Donnelly Centre di Toronto e dal professor Edward Marcotte dell’ Università del Texas ad Austin, ha scoperto decine di migliaia di nuove interazioni proteiche che rappresentano circa un quarto di tutti i contatti stimati delle proteine in una cellula.
Quando anche una sola di queste interazioni è “perduta”, si può innescare la malattia e la mappa aiuta gli scienziati ad individuare singole proteine che potrebbero essere alla base di patologie umane complesse.
I dati saranno a disposizione dei ricercatori di tutto il mondo attraverso i database ad accesso aperto.
Lo studio è stato pubblicato oggi, 7 settembre, dalla rivista Nature.
Il sequenziamento del genoma umano, più di un decennio fa, è stato senza dubbio una delle più grandi scoperte nel campo della biologia, ma è stato solo l’inizio della nostra comprensione approfondita di come le cellule funzionano. I geni sono solo progetti, mentre sono i prodotti dei geni, le proteine, che fanno gran parte del lavoro in una cellula.
Le proteine lavorano in team per svolgere il proprio lavoro. Molte proteine si uniscono per formare le cosiddette macchine molecolari che giocano un ruolo chiave, come la costruzione di nuove proteine o riciclare quelle non più necessarie che letteralmente vengono rettificate in parti riutilizzabili. Ma della stragrande maggioranza delle proteine (e ce ne sono decine di migliaia nelle cellule umane), noi ancora non sappiamo quello che fanno.
Emili e Marcotte entrano in gioco utilizzando un metodo dello state-of-the-art sviluppato dai gruppi, per costruire una rete che, simile ai social network, offre indizi in funzione delle associazioni tra le diverse proteine. Ad esempio, una nuova proteine, il cui ruolo è ancora sconosciuto, è probabile che possa essere coinvolta nel fissare i danni in una cellula se si attacca a note proteine ”tuttofare” della cellula.
L’attuale studio ha raccolto informazioni sui meccanismi delle proteine da nove specie che rappresentano l’albero della vita: di lieviti , amebe, anemoni di mare, mosche, vermi, ricci di mare, rane, topi e nell’uomo. La nuova mappa amplia il numero di associazioni di proteine note, più di 10 volte e dà indicazioni su come si sono evolute nel corso del tempo.
. “Per me il momento clou dello studio è la sua ampiezza. Abbiamo triplicato il numero di interazioni proteiche per ogni specie. Così in tutti gli animali, ora possiamo prevedere, con elevata sicurezza, più di 1 milione di interazioni proteiche”, spiega Emili che è anche Ontario Research Chair in Biomarkers in Disease Management e professore del Dipartimento di Genetica Molecolare.
I ricercatori hanno scoperto che decine di migliaia di associazioni di proteine sono rimaste invariate da quando è apparsa la prima cellula ancestrale, un miliardo di anni fa (!), che precede tutta la vita animale sulla Terra.
“Assemblamenti di proteine negli esseri umani erano spesso identici a quelli di altre specie. Questo rafforza non solo quello che già sappiamo sulla nostra discendenza evolutiva comune, ma ha anche implicazioni pratiche, fornendo la possibilità di studiare la base genetica per una vasta gamma di malattie e come si presentano in diverse specie “, dice Marcotte.
La mappa si sta già dimostrando utile per individuare possibili cause di malattie umane. Un esempio è una macchina molecolare di recente scoperta, soprannominata” Commander” che si compone di circa una dozzina di proteine individuali. Geni che codificano alcune delle componenti del Commander, erano risultati precedentemente mutati in persone con disabilità intellettiva, ma non era chiaro come queste proteine funzionavano.
“Con decine di migliaia di altre nuove interazioni proteiche, la nostra mappaci permette di aprire molte più linee di ricerca sull’ associazione tra proteine e malattie che siamo desiderosi di esplorare in profondità, nei prossimi anni”, conclude il dottor Emili.
Fonte:http://www.deepstuff.org/tree-of-life-study-unveils-inner-workings-of-a-cell/
