Gran parte delle differenze fra gli individui non si trova origine nei geni stessi, bensì in regioni su cui sappiamo relativamente poco
La chiave dell’individualità umana ancor più che nei geni risiede nelle sequenze che li circondano e li controllano, e che fino a qualche anno fa erano considerate sequenze “spazzatura”, proprio perché non erano associata alla codifica di alcuna proteina. L’interazione fra queste sequenze e i fattori di trascrizione può variare in modo molto significativo da una persona all’altra, influendo sull’aspetto, sullo sviluppo e anche sulla predisposizione nei confronti delle malattie: a stabilirlo è stata una ricerca condotta da biologi della Stanford University School of Medicine e della Yale University che illustrano i risultati ottenuti in due articoli uno pubblicato on line da Nature, e l’altro su Science Express.
“Stiamo rapidamente entrando in un’epoca in cui chiunque potrà farsi sequenziare il genoma. Ma il grosso delle differenze fra gli individui non si trova nei geni stessi, bensì in regioni su cui sappiamo relativamente poco. Ora vediamo che queste differenze hanno un impatto profondo sul legame delle proteine e sull’espressione dei geni”, ha osservato Michael Snyder, che ha diretto la ricerca.
Snyder e colleghi hanno scoperto che specifici cambiamenti nella sequenza del DNA influenzano la capacità delle proteine di controllo, i fattori di trascrizione, di legarsi alle regioni che controllano l’espressione dei geni, che in tal modo può variare in misura molto significativa.
“Negli anni è stato condotto un gran lavoro per caratterizzare le differenze nell’espressione genica fra le persone. Noi siamo i prima ad aver guardato alle differenze dal persona a persona nel legame dei fattori di trascrizione.”
Attraverso una serie di incroci selettivi, fra vari ceppi di lieviti, i ricercatori hanno anche dimostrato – come è illustrato nell’articolo su Nature – che moltissime, anche se non tutte, queste differenze nei livelli di espressione e di legame sono ereditabili.
Nell’articolo su Science Express i ricercatori hanno confrontato gli schemi di legame di due fattori di trascrizione in 10 persone e uno scimpanzé, identificando oltre 15.000 siti di legame per il solo fattore di trascrizione NF-kB e 19.000 per un altro chiamato RNA PolII. Verificando la forza del legame, hanno trovato che il 25 per cento dei siti per PolII e il 7,5 per cento di quelli per NF-kB mostravano significative differenze di legame fra i soggetti, con una correlativa variazione nei livelli di espressione genica, e che tali differenze potevano essere fatte risalire a modificazioni nella sequenza o nella struttura dei siti di legame.
“Abbiamo condotto i due studi in parallelo, trovando lo stesso risultato. Molti dei siti di legame differivano. Quando abbiamo mappato le aree di differenza, abbiamo scoperto che erano associate con regolatori chiave della variazione nella popolazione. Insieme, i due studi ci dicono molto sul cosiddetto codice di regolazione che controlla la variabilità individuale”, ha concluso Snyder
