Epigenoma: la prima mappa completa

Lo studio comparato di diverse tipi di cellule ha consentito di evidenziare un nuovo schema di metilazione del DNA tipico delle cellule staminali che può spiegare in che modo essere stabiliscono e mantengono il loro stato di cellule pluripotenti

Sebbene il sequenziamento del genoma umano sia stato completato da tempo e sia nota l’intera sequenza dei tre miliardi di basi che costituiscono il DNA, nessuno conosce la maggior parte dei meccanismi che ne regolano la funzione.

Un primo passo per colmare tale lacuna è rappresentato ora da uno studio effettuato presso il Salk Institute che ha permesso di realizzare la prima mappa dettagliata dell’epigenoma umano, il livello di controllo genetico che si trova oltre i meccanismi di regolazione intrinseci nella sequenza stessa dei geni.

“Finora, la nostra visione è rimasta limitata a piccole porzioni sconnesse dell’epigenoma”, ha spiegato Joseph Ecker, primo autore dell’articolo pubblicato sulla versione online di “Nature” e direttore del Genomic Analysis Laboratory del Salk Institute e membro del San Diego Epigenome Center.

“Essere in grado di studiare l’epigenoma nella sua interezza porterà a una migliore comprensione di come si sviluppa la funzione del genoma in salute e in malattia ma anche come l’espressione genetica viene influenzata dalla dieta e dall’ambiente.”

Lo studio ha confrontato gli epigenomi di cellule staminali embrionali umane e celllule del tessuto connettivo differenziate note come fibroblasti, rivelando un ampio spettro di gruppi metile, molto diamico ma attentamente controllato. Ciò ha consentito di evidenziare un nuovo schema di metilazione del DNA tipico delle cellule staminali che può spiegare in che modo esse stabiliscono e mantengono il loro stato di cellule pluripotenti.

In particolare, si è osservato come nei fibroblasti la maggior parte delle basi di citosina seguite da una base di guanina è associata a un gruppo metile, secondo uno schema noto come metilazione CG. Con grande sorpresa dei ricercatori del Salk Institute, per contro, in un quarto circa delle cellule staminali embrionali gli eventi di metilazione avvengono in un contesto differente.

“La metilazione non-CG non è certo una novità assoluta, ma nessuno poteva prevedere che fosse così diffusa”, ha commentato Mattia Pelizzola, coautore dell’articolo. “Si è così concentrati sulla metilazione CG che quella non CG è stata addirittura considerata un artefatto tecnico.”