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Studio rivela le origini evolutive della morte cellulare programmata

Cellula cancerosa


Alcuni componenti del meccanismo genetico che controlla l'apoptosi coincide in piante ed animali

Alcuni ricercatori finanziati dall'Unione europea hanno scoperto che alcuni componenti del meccanismo genetico che controlla la morte cellulare programmata in piante e animali coincidono. I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista Nature Cell Biology, lasciano supporre che la morte cellulare programmata sia precedente ai modelli evolutivi che hanno condotto alla differenziazione tra mondo animale e vegetale circa 1 miliardo di anni fa.

La scoperta è di grande rilevanza poiché le conseguenze di una morte cellulare (detta anche "apoptosi") che non va a buon fine, possono essere molto gravi. Quando, per esempio, le cellule non riescono ad attivare correttamente l'apoptosi, è possibile che si moltiplichino fino a causare lo sviluppo di neoplasie tumorali. D'altro canto alcune patologie neurologiche, come ad esempio il morbo di Parkinson, derivano dalla morte di un numero troppo elevato di cellule.

Anche le piante sono in grado di programmare la morte cellulare, ma fino ad oggi, i ricercatori ritenevano che i processi che controllavano l'apoptosi in piante e animali differissero radicalmente.

In questo studio scienziati provenienti da Spagna, Finlandia, Svezia e Regno Unito hanno studiato la proteina TSN (Tudor staphylococcal nuclease) nei topi, negli esseri umani, nell'abete rosso e nella Arabidopsis thaliana, l'arabetta comune.
Le ricerche condotte hanno rivelato, per la prima volta in assoluto, che la scissione della proteina TSN è una fase fondamentale del meccanismo di morte cellulare programmata sia nelle piante che negli animali.

Negli animali, durante la morte programmata, questa proteina viene scomposta da proteine chiamate caspasi. Le piante, che non presentano caspasi, dispongono tuttavia di proteine analoghe, chiamate metacaspasi, il cui ruolo nell'apoptosi è noto da tempo. I ricercatori hanno scoperto che nelle piante la scomposizione della proteina TSN avviene mediante le metacaspasi.

Il team che ha condotto la ricerca ha inoltre scoperto che la TSN è di vitale importanza per lo sviluppo degli embrioni e del polline nell'arabetta comune. Questa ultima scoperta conduce a pensare che la stessa proteina svolga un ruolo primario nell'evitare l'apoptosi di cellule che devono rimanere in vita.

"I nostri risultati [...] dimostrano che nonostante le differenze che piante e animali presentano rispetto al loro comune progenitore - che risale a 1 miliardo di anni fa - e l'uso di meccanismi di morte cellulare programmata divergenti, entrambe le specie hanno mantenuto un meccanismo comune per compromettere la vitalità cellulare mediante la scissione del medesimo substrato, la TSN", concludono i ricercatori.

L'Unione europea ha sostenuto la ricerca mediante i progetti finanziati dal sesto e dal settimo programma quadro (rispettivamente 6°PQ e 7°PQ).

Sundström, J. F. et al. (2009) Tudor staphylococcal nuclease is an evolutionarily conserved component of the programmed cell death degradome. Nature Cell Biology (in press), pubblicato online l'11 ottobre. DOI: 10.1038/ncb1979.

Redazione MolecularLab.it (21/10/2009)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: apoptosi, metacaspasi, TSN
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