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La relazione tra il gene Arl13b e le ciglia cellulari
Studiato su C. elegans, potrebbe far capire meglio una serie di disturbi del cervelletto e della sindrome di Joubert (JSRD)
Alcuni ricercatori dell'University College Dublin (UCD) Conway Institute of Biomolecular and Biomedical Research in Irlanda ha scoperto nuove informazioni su un gene coinvolto nello sviluppo della sindrome di Joubert, un disturbo genetico che riguarda il tronco encefalico. Il team spera che questi risultati, che sono stati pubblicati sulla rivista Cell Biology, possano portare a capire meglio una serie di disturbi del cervelletto.
La sindrome di Joubert è un raro disturbo genetico che interessa il verme cerebellare, la parte del cervello che controlla la coordinazione dei muscoli, l'equilibrio e il movimento. Nella sindrome di Joubert, il cervelletto e il tronco encefalico non si sviluppano correttamente e ciò provoca problemi di controllo dei muscoli. Tra gli altri sintomi ci sono problemi al fegato e ai reni, cecità, handicap mentale lieve o moderato e malformazioni ossee come labbro leporino o palatoschisi o polidattilia.
Uno dei geni associati alla sindrome di Joubert e disturbi ad essa collegati (JSRD) è il gene Arl13b, che porta il codice genetico di una proteina conosciuta dagli scienziati per il suo ruolo nella formazione e probabilmente nel funzionamento delle ciglia, i sottili sensori simili a capelli che sporgono dalla superficie delle cellule.
Per cercare di scoprire la relazione tra il gene Arl13b e le ciglia, il team dell'UCD ha collaborato con scienziati dell'Università di Tokyo, in Giappone, nella conduzione di esperimenti con ciglia in una specie di piccolissimi vermi chiamati Caenorhabditis elegans.
La ricerca ha rivelato che le proteine Arl13b usano appigli lipidici per legarsi alla membrana ciliare.
Hanno anche mostrato che oltre a provocare la malformazione della membrana ciliare, la distruzione della funzione della proteina Arl13b nei vermi può interessare la capacità di altre proteine di distribuirsi correttamente all'interno della membrana ciliare.
I test hanno stabilito che la proteina Arl13b è necessaria per il funzionamento normale di un sistema di trasporto delle proteine nelle ciglia. Il team di ricerca ha adesso proposto un nuovo modello per il gene Arl13b, nel quale esso è responsabile della regolazione di importanti proprietà della membrana ciliare come la forma e le distribuzioni della proteina transmembrana.
Le ciglia sono presenti su quasi tutte le cellule del corpo umano, eppure fino a 20 anni fa molti scienziati credevano che fossero strutture ridondandi senza una vera funzione. Si stanno adesso rendendo conto che invece le ciglia hanno un ruolo importante nel movimento e nelle funzioni sensoriali tra cui la segnalazione dei percorsi.
I difetti della struttura delle ciglia vengono sempre più collegati con molte malattie e sindromi (dette ciliopatie). Queste patologie comprendono reni e fegato policistici, degenerazione delle retina, malformazioni delle ossa, idrocefalo, ritardo mentale, obesità, diabete e cancro.
Il dott. Oliver Blacque del Conway Institute of Biomolecular and Biomedical Research dell'UCD, commentando i risultati della ricerca, ha detto: "Il fatto che il gene Arl13b sia collegato alle membrane ciliari e che sia necessario per la struttura/funzionamento delle ciglia sia nei vermi che nei mammiferi dimostra la notevole conservazione evolutiva di come funzionano queste piccole G-proteine.
"Per le persone affette dalla sindrome di Joubert, questi risultati rappresentano un importante contributo per capire meglio i patomeccanismi della malattia e per rifinire le nostre ipotesi di lavoro, dando in questo modo spunti per la ricerca futura sulla Sindrome di Joubert e magari di altre ciliopatie.
Redazione (29/03/2010)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag:
Arl13b,
Joubert,
JSRD,
ciliopatie,
G-proteine,
ciglia,
cervelletto
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