ABSTRACT
Title
Meccanismi di alterazione dei microRNA indotti da agenti tossici ambientali
Authors
A. Pulliero,1 M. Ligorio1,2, P. Arrigo3, A. Izzotti 1
1 Dipartimento di Scienze della Salute, Università di Genova, Italia
2 Dipartimento di Chirurgia, Ospedale Generale del Massachusetts, Scuola di Medicina Università di Harvard Boston, MA, USA
3Consiglio Nazionale della Ricerca CNR Instituto di Ricerca per le Macromolecole ISMAC, Genova, Italia
1 Dipartimento di Scienze della Salute, Università di Genova, Italia
2 Dipartimento di Chirurgia, Ospedale Generale del Massachusetts, Scuola di Medicina Università di Harvard Boston, MA, USA
3Consiglio Nazionale della Ricerca CNR Instituto di Ricerca per le Macromolecole ISMAC, Genova, Italia
Abstract
L’esposizione ai mutageni ambientali tra cui il fumo di sigaretta porta ad una alterazione dell’espressione dei microRNA tipicamente orientata verso una diminuzione dell’espessione genica. Tuttavia, il meccanismo di attivazione molecolare che porta a questo evento è ancora poco conosciuto. Per far luce su questo problema abbiamo testato tramite l’analisi in silico, 25 mutageni ambientali (idrocarburi policiclici aromatici, composti eterociclici, nitrosamine, morfolini, etilnitrosourea, derivati del benzene, ammine idrossiliche e alcheni), per la loro capacità di interferire con DICER, l’enzima coinvolto nella fase di maturazione citoplasmatica dei microRNA. Al fine di analizzare l’affinità di legame tra DICER ed ogni mutageno, sono state costruite strutture tridimensionali di DICER-RNasi III e i mutageni in esame. L’affinità di legame dei mutageni per ogni dominio di RNAsi III dell’enzima DICER è stato stimato calcolando il contatto globale di energia e il numero di contatti intermolecolari. Tutti i 25 agenti mutageni testati si è visto che formano complessi stabili con DICER, 20 dei quali formano un complesso con il dominio A di DICER, legame che risulta più stabile rispetto a quello formato tra DICER ed il suo substrato naturale. Tali mutageni sono: benzopirene dioloepossido, nitroimidazoli, morfolini, stilbeni, idrossilammine, fecapenteni. Nel caso di esposizioni a miscele di mutageni quali (benzopirene dioloepossido, 4 acetilamminostilbene) gli effetti sinergici o meno si verificano a seconda dell’ordine di attacco a DICER dei vari composti. Un sottogruppo di 8 composti con una più alta capacità di interferire con DICER è stata identificata attraverso l’analisi del cluster gerarchico. Questo sottogruppo comprendeva anche 1-etil 1 nitrosourea e 4 nitroso-morfolino. I dati qui presentati supportano la tesi che i mutageni interferiscono con il processo di maturazione dei microRNA legandosi all’enzima DICER. Questo sottolinea un nuovo meccanismo epigenetico che conduce ad un danno cellulare derivante dall’esposizione a mutageni ambientali.