Negli organismi superiori il materiale genetico è confinato e protetto nel nucleo cellulare. Da qui il DNA invia i propri ordini che devono raggiungere il citoplasma, dove verranno eseguiti, passando attraverso i complessi pori presenti sulla membrana nucleare. Questi sono strutture abbastanza grandi, ma finora sfuggite a una puntuale analisi da parte dei ricercatori.

“Il complesso del poro nucleare è uno degli oggetti più misteriosi della biologia cellulare, e finora è rimasto quasi una scatola nera”, ha detto André Hoelz, ricercatore della Rockefeller University che con Günter Blobel e collaboratori, ha sviluppato un modello che ha ora trovato conferma - come è illustrato in un articolo pubblicato su “Molecular Cell” – grazie a una lunga serie di indagini cristallografiche.

Il modello ipotizza un complesso del poro nucleare cilindrico composto da anelli di strutture proteiche alternate che si collegano l’una all’altra come delle chiusure lampo, in modo da permettere la flessibilità della struttura e la regolazione delle dimensioni del poro a seconda del tipo di materiale che deve entrare o uscire dal nucleo.

Per ottenere questo risultato, i ricercatori hanno dovuto scomporre e analizzare con cristallografia X una alla volta e atomo per atomo le proteine del complesso del poro, e questo perché il complesso è troppo grande e flessibile per essere sottoposto ad tecniche di imaging classiche, ha osservato Hoelz.

Il complesso del poro nucleare è formato da una trentina di proteine differenti, e una dimensione 1000 volte superiore a quella dei canali ionici della membrana cellulare. Al momento i ricercatori hanno definito perfettamente la struttura di quattro delle sette proteine principali e stanno terminando l’analisi di una quinta.

Un volta che i ricercatori avranno finito di decifrare il resto della struttura, saranno in grado di manipolarne differenti parti e studiare gli effetti di queste modificazioni, in modo da chiarire definitivamente il ruolo dei pori nucleari nel processo che porta dal DNA alla produzione di proteine.

Dato il ruolo centrale che ha il complesso del poro nucleare in questo fondamentale processo della vita cellulare, i difetti che interessano la sua struttura o funzionalità hanno conseguenze letali per la sopravvivenza della cellula e per il buon funzionamento dell’organismo. Le sue proteine sono infatti associate a diverse patologie, dalla cirrosi biliare primitiva, ad alcune forme di cancro e a certe infezioni virali e alla rara sindrome della tripla A. (gg)