Un macchinario proteico molto speciale

I ribosomi sono tra le più importanti macchine molecolari della cellula e non sono praticamente cambiati nel corso dell'evoluzione. La loro funzione è quella di leggere i trascritti dei geni, cioè i progetti delle proteine, e di "tradurli" in proteine.

Gruppi di ricerca dell'ETH di Zurigo e dell'Università di Berna hanno ora utilizzato la crio-microscopia elettronica per delucidare la struttura atomica dettagliata di ribosomi molto speciali, che si trovano nei mitocondri di Trypanosoma brucei un protozoo parassita che causa la malattia del sonno. Le loro scoperte sono state appena pubblicate sulla rivista "pagina esternaScienza".

I mitocondri sono organelli presenti in tutte le cellule eucariotiche. Sono le centrali elettriche della cellula e contengono i propri ribosomi, i cosiddetti "mitoribosomi". Questi producono alcune proteine essenziali per queste centrali elettriche. I mitoribosomi dei tripanosomi hanno le stesse funzioni di base dei ribosomi di altri organismi, per esempio quelli dell'uomo. Tuttavia, sono specializzati per la biologia dei parassiti e la loro struttura è completamente diversa.

Proteine in maggioranza

Tutti i ribosomi sono costituiti da due tipi di blocchi di costruzione: acidi ribonucleici (RNA) e proteine. "? interessante notare che i mitoribosomi dei tripanosomi sono molto più grandi di tutti gli altri ribosomi, compresi quelli umani", spiega l'ETH Nenad Ban. I mitoribosomi dei tripanosomi sono inoltre costituiti principalmente da proteine, mentre tutti gli altri ribosomi hanno un contenuto molto elevato di RNA. Di conseguenza, le proteine hanno assunto la funzione strutturale dell'RNA nei mitoribosomi dei tripanosomi.

A questo proposito può essere utile la seguente analogia: una piccola casa di legno non ha lo stesso aspetto di un grande edificio di cemento, ma entrambi hanno bisogno di un tetto, di finestre, di una scala e così via. "Se si confronta l'architettura dei mitoribosomi tripanosomiali, che sono costituiti principalmente da proteine, con l'architettura dei ribosomi a base di RNA di altri organismi, è possibile definire gli elementi funzionali di base e gli elementi costitutivi che sono condivisi da tutti i ribosomi", continua il ricercatore.

Possibile approccio terapeutico

I tripanosomi non sono solo un importante sistema modello per la ricerca fondamentale, ma anche di importanza clinica come agente causale della malattia del sonno, che è fatale se non trattata. I mitoribosomi sono assolutamente essenziali per la sopravvivenza dei tripanosomi. Avendo una struttura completamente diversa dai mitoribosomi umani, potrebbero essere un bersaglio adatto per il trattamento della malattia del sonno. Un confronto tra le strutture dei mitoribosomi dei tripanosomi e degli esseri umani potrebbe consentire di trovare sostanze che inibiscono specificamente i mitoribosomi dei protozoi e quindi servire come farmaco. Questo studio è stato finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica.