Geni sintetici imitano il modo in cui le cellule costruiscono tessuti e strutture

Come il concetto dei mobili componibili, i ricercatori dell’Università di Roma Tor Vergata e dell’Università della California di Los Angeles (Ucla) hanno creato geni sintetici che imitano la funzione dei geni naturali nelle cellule viventi, consentendo la creazione di varie strutture utilizzando gli stessi componenti di base. Con questi geni artificiali si possono infatti costruire strutture intracellulari attraverso una sequenza a cascata, realizzando strutture autoassemblanti pezzo per pezzo.

«Abbiamo scelto di utilizzare dei “mattoncini” di Dna sintetico che, una volta mescolati in soluzione, interagiscono e formano strutture tubolari solo in presenza di una specifica sequenza di Rna – illustra Francesco Ricci, ordinario all’Università di Roma Tor Vergata – Un’altra sequenza di Rna, invece, può innescare il disassemblaggio di queste stesse strutture. Abbiamo quindi progettato dei geni sintetici per produrre queste sequenze di Rna in momenti precisi, così da controllare esattamente quando le strutture si formano o si distruggono».

Lo studio, pubblicato su Nature Communications , è stato condotto da Elisa Franco, ordinario a Ucla, che ha spiegato : «Siamo riusciti a creare una rete di geni artificiale, che può controllare non solo la formazione o distruzione delle strutture, ma anche la loro composizione in momenti precisi. Ogni mattoncino è progettato per cambiare colore in base all’attivazione temporale dei diversi geni. In questo modo possiamo monitorare visivamente l’attivazione genica e osservare come queste strutture si evolvono nel tempo, riflettendo lo stato funzionale del sistema».

Come sottolinea Daniela Sorrentino, prima autrice dello studio e dottoranda nel laboratorio della professoressa Franco all’Ucla: «Il nostro approccio non si limita a strutture di Dna, ma può essere esteso ad altri materiali e sistemi. Coordinando i segnali biochimici, possiamo assegnare funzioni diverse agli stessi componenti, creando materiali che evolvono spontaneamente nel tempo. Questo – conclude – apre nuove strade alla biologia sintetica e a possibili applicazioni in medicina e biotecnologia».