Supercomputer americano svela i segreti della riparazione del DNA

Un team di scienziati dell'Università Statale della Georgia ha utilizzato il supercomputer Summit per studiare un sofisticato meccanismo molecolare chiamato riparazione per escissione di nucleotidi (NER), rivelando come il nostro corpo ripara le catene di DNA danneggiate. Il Summit, un supercomputer capace di eseguire 200.000 trilioni di calcoli al secondo (200 petaflop), ha permesso ai ricercatori di costruire un modello computerizzato di un componente critico del processo NER: il complesso pre-incisione (PInC), che svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dei processi di riparazione del DNA nelle fasi avanzate.

"Siamo interessati al modo in cui le cellule riparano il loro materiale genetico", ha spiegato Ivaylo Ivanov, professore di chimica all'Università Statale della Georgia e principale ricercatore dello studio. "Il NER è un percorso versatile che ripara diversi tipi di danni al DNA utilizzando un processo in tre fasi che si basa su macchinari molecolari delicatamente bilanciati. Purtroppo, possono svilupparsi mutazioni dannose che interferiscono con questi macchinari e causare gravi malattie umane." I ricercatori hanno rivelato che il NER si sviluppa in tre fasi distinte:

• Riconoscimento: la proteina XPC (xeroderma pigmentosum gruppo C) agisce come un primo soccorritore che individua il sito del DNA danneggiato e poi torce la doppia elica per rendere il danno accessibile.
• Verifica: XPC richiama altre proteine di riparazione per aiutare a iniziare la scansione della lesione.
• Riparazione: diversi gruppi di proteine eseguono funzioni specifiche per completare il processo di riparazione.

Ogni fase richiede diversi gruppi di proteine che svolgono funzioni specifiche, proprio come un'équipe medica ha diversi specialisti necessari per trattare i pazienti feriti in pronto soccorso. In questo modo, il macchinario NER può adattarsi e cambiare la sua forma a seconda del compito da svolgere.

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