Una proteina del riso costruisce RNA da zero, ribaltando una regola dei manuali
Per decenni la biologia molecolare ha insegnato che l’RNA è un copista. Per produrre un filamento di acido ribonucleico, una cellula ha bisogno di uno stampo, di solito il DNA, e di un enzima chiamato polimerasi che lo legge e scrive la sequenza corrispondente. Un nuovo articolo di un laboratorio della Westlake University di Hangzhou, in Cina, sostiene che questa regola potrebbe non essere universale, almeno non per una proteina vegetale.
Il lavoro proviene dal laboratorio di Shi Yigong, biologo strutturale e presidente della Westlake University, ed è stato pubblicato sulla rivista Vita. Secondo un resoconto ripreso da Science and Technology Daily, il team ha scoperto che una proteina del riso chiamata OsNTP4 può costruire RNA da zero in provetta. La proteina non aveva bisogno di uno stampo né di un filamento di RNA preesistente per iniziare.
È un’affermazione sorprendente. La sintesi di RNA senza stampo non è sconosciuta in biologia, ma è rara e di solito appartiene a enzimi specializzati in contesti insoliti. Trovarla in una comune pianta coltivata, e in una proteina studiata per altri motivi, suggerisce che la reazione possa essere più diffusa di quanto i manuali ammettano. Il team riferisce che altre due proteine, OsNTP10 del riso e AtURT1 di Arabidopsis, hanno mostrato un’attività simile, lasciando intendere che la capacità è condivisa tra le specie vegetali anziché limitata a una sola.
L’annuncio è stato breve e tecnico, e i ricercatori esterni non hanno ancora avuto modo di pronunciarsi pubblicamente. La replica indipendente sarà importante, perché la scoperta tocca un presupposto fondamentale su come fluisce l’informazione genetica. Se le cellule vegetali possono generare RNA senza stampo, le implicazioni vanno da come le colture rispondono allo stress a come gli scienziati pensano all’origine della vita, quando le prime molecole di RNA potrebbero essersi assemblate senza un modello di DNA da copiare.
Shi è uno dei più noti scienziati della vita cinesi, noto per il lavoro strutturale sulle proteine e per il suo ruolo nel trasformare Westlake in un’università di ricerca. La svolta del suo laboratorio verso il metabolismo dell’RNA vegetale è notevole di per sé, segno che i principali gruppi cinesi di biologia strutturale si stanno spingendo verso nuove domande.
Il lato pratico è ancora speculativo. L’RNA è centrale nel modo in cui le cellule trasmettono istruzioni genetiche, regolano i geni e costruiscono proteine. Una proteina vegetale in grado di avviare catene di RNA da sola potrebbe, in linea di principio, dare a una cellula un modo per rispondere rapidamente ai cambiamenti senza attendere il DNA. Ma trasformare quest’idea in un uso agricolo o medico richiederà anni, e il contributo immediato dell’articolo è un enigma che altri laboratori dovranno testare.
Per ora, la storia ricorda che il dogma centrale, l’idea che l’informazione fluisca dal DNA all’RNA alle proteine, descrive la strada principale ma non ogni percorso. Una proteina del riso che scrive RNA senza stampo è il tipo di risultato che rimanda gli studenti al bancone e gli autori dei manuali alle loro bozze.