Segreti batterici: svelate nuove frontiere genetiche extracromosomiche—potrebbero esistere anche negli umani?

RomeRecenti ricerche hanno svelato un aspetto sorprendente della genetica batterica. Gli scienziati della Columbia hanno scoperto che i batteri possono produrre geni temporanei che fluttuano liberamente al di fuori dei loro genomi. Questa scoperta suggerisce che potrebbero esistere geni simili fuori dai genomi umani. Ciò potrebbe portare a nuove terapie genetiche.

Dal 1960, gli scienziati hanno utilizzato la lettura del DNA nei cromosomi come metodo principale in genetica, ritenendo che il genoma contenesse tutte le istruzioni necessarie per la vita. Tuttavia, un nuovo studio rivela che i batteri non seguono questa regola. I ricercatori Samuel Sternberg e Stephen Tang hanno scoperto che i geni temporanei creati dall'RNA tramite un enzima chiamato trascrittasi inversa sono fondamentali per la sopravvivenza dei batteri.

Lo studio dimostra che i batteri possono duplicare i loro geni attraverso un processo speciale che coinvolge la transcriptasi inversa. Questi geni temporanei svolgono ruoli fondamentali nella cellula, in particolare nella difesa contro i virus. Le scoperte aprono nuove possibilità per l'editing del genoma e la terapia genica.

I batteri possono utilizzare geni extra, situati all'esterno del loro DNA principale, per difendersi dai virus. In questi sistemi di difesa, un frammento di RNA, la cui funzione rimane ignota, collabora con un enzima chiamato trascrittasi inversa per produrre sequenze di DNA ripetitive. Questo DNA permette ai batteri di sintetizzare proteine essenziali per le loro difese antivirali.

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Gli esseri umani potrebbero avere sistemi simili. Le cellule umane potrebbero attivare geni temporanei solo in situazioni specifiche, come durante lo stress o un'infezione virale. Questo potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della codificazione genetica e della fisiologia, dimostrando che il genoma è più flessibile di quanto pensassimo. Nel genoma umano ci sono migliaia di geni di trascrittasi inversa che ancora non abbiamo studiato. Alcuni di questi potrebbero produrre geni extracromosomici simili che non abbiamo ancora scoperto.

L'integrazione di tecniche batteriche negli studi sui geni umani potrebbe migliorare gli strumenti di modifica genetica. Anche se CRISPR è un potente metodo di editing genetico, presenta delle lacune. L'uso delle transcriptasi inverse potrebbe potenziare CRISPR, permettendo un'aggiunta precisa di nuove informazioni genetiche.

Lo studio indica che le transcrittasi inverse batteriche hanno un grande potenziale. Questi enzimi potrebbero essere modificati per migliorare gli strumenti di modifica genomica, contribuendo così al trattamento di disturbi genetici. Se anche gli esseri umani utilizzano geni extracromosomici per alcune funzioni corporee, ciò potrebbe rivoluzionare i metodi in medicina e biotecnologia.

Questa ricerca apre nuove strade nella genetica umana, un campo che è ancora per lo più sconosciuto. Studiando il funzionamento di questi sistemi batterici, possiamo scoprire nuovi trattamenti genetici e approfondire la comprensione dei processi vitali di base.