La “sesta base” del DNA e le specifiche mansioni sulle staminali e sulle cellule del cervello

Quella che è stata battezzata “sesta base” del DNA, una modificazione della citosina, sembra disporre di funzioni specifiche nelle cellule staminali e nel cervello.

Nel 2009, l’alfabeto del DNA si era ampliato, grazie alla scoperta che in alcune cellule si presenta con elevata frequenza un “sesto nucleotide”, la 5-idrossimetilcitosina o 5-hmC. Ora, grazie a uno studio condotto da ricercatori della Emory University School of Medicine, dell’Università di Chicago e dell’Università del Wisconsin a Madison, questo soprannome – considerato da molti alquanto enfatico, dato che al pari della metilcitosina (la “quinta base”) non è altro che una modificazione della classica citosina – appare decisamente molto meno immeritato.

“I nostri dati ci dicono che 5-hmC non è semplicemente uno stato intermedio”, osserva Peng Jin, che ha diretto la ricerca e firma con i collaboratori un articolo su Nature Neuroscience. “Sembra che disponga di funzioni specifiche nelle cellule staminali e nel cervello. 5-hmC può riattivare un gene dopo che è stato silenziato.”

La 5- hmC è una modificazione epigenetica della citosina, una delle quattro basi o “lettere” che compongono il DNA. Le modificazioni epigenetiche sono cambiamenti che influiscono sul modo in cui vengono attivati o meno i geni, ma non fanno parte della sequenza di DNA sottostante. La 5-hmC somiglia a un’altra base modificata del DNA, la metilcitosina (5-mC), che gli scienziati hanno studiato per decenni senza riuscire a comprendere la differenza tra le due forme.

In particolare la 5-hmC sembra essere molto più presente nei geni attivi, e in particolare in quelli attivi nel cervello e nelle staminali. La 5-mC invece è più frequente in geni “spenti” o nelle parti ripetitive non codificanti del genoma.

I ricercatori hanno anche scoperto una relativa carenza di 5-hmC sui cromosomi X, sia nei maschi che nelle femmine, un risultato che, dice Jin, è sorprendente dato che per quanto se ne sapeva, il cromosoma X è soggetto a una gestione “particolare” solo nelle femmine: i maschi hanno un solo cromosoma X e le femmine due, uno dei quali viene inattivato.

Jin e collaboratori hanno ora iniziato a mappare i cambiamenti nella distribuzione della 5-HMC nei disturbi neurologici, tra cui la sindrome di Rett e l’autismo.