Recenti studi hanno portato alla scoperta di un nuovo organulo all’interno delle cellule dei mammiferi chiamato esclusoma. Questo mini organo, composto da anelli di DNA chiamati plasmidi, non era mai stato descritto prima. Gli scienziati responsabili della scoperta ritengono che l’esclusoma possa essere coinvolto nelle malattie autoimmuni e potrebbe fornire nuove informazioni sulla evoluzione dei nuclei cellulari.
Gli organuli sono sotto-unità specializzate delle cellule, simili agli organi interni delle cellule, ognuno con una funzione specifica. L’esclusoma, l’ultimo di questi organuli scoperti, è un compartimento presente nel plasma cellulare. Questo è insolito perché nella maggior parte delle cellule con nuclei, chiamate cellule eucariotiche, il DNA si trova nel nucleo e si presenta sotto forma di cromosomi.
Nell’esclusoma, invece, il DNA è organizzato in plasmidi, che sono piccoli filamenti circolari di DNA che possono replicarsi indipendentemente dai cromosomi. I plasmidi sono tipicamente presenti nei batteri e in altri organismi microscopici. Alcuni dei plasmidi presenti nell’esclusoma provengono dall’esterno della cellula, mentre altri provengono dai telomeri, che sono le estremità protettive dei cromosomi. Questi anelli telomerici sono spesso presenti nelle cellule tumorali.
La scoperta di questi plasmidi nell’esclusoma suggerisce che le cellule siano in grado di identificare il DNA estraneo o non più necessario e di espellerlo dal nucleo, depositandolo nel plasma cellulare insieme ai plasmidi provenienti dall’esterno della cellula. Questo potrebbe indicare che l’esclusoma ha una funzione protettiva, preservando l’integrità genetica della cellula.
Secondo Ruth Kroschewski dell’Istituto di Biochimica dell’ETH di Zurigo, una delle principali funzioni di igiene delle cellule è quella di proteggere i cromosomi. I plasmidi che non possono essere separati potrebbero teoricamente inserirsi nei cromosomi e i geni plasmidici nucleari di virus o batteri potrebbero essere tradotti in proteine che disturbano la fisiologia cellulare. L’esclusoma sembra aiutare a prevenire che ciò accada, ma non è ancora chiaro quali altri ruoli svolga. Potrebbe essere coinvolto nella memoria immunologica cellulare, secondo Kroschewski.
Una proteina conosciuta per legare il DNA nel plasma cellulare potrebbe scatenare il rilascio di sostanze messaggere infiammatorie, che possono innescare una risposta immunitaria. Se questa proteina si legasse ai plasmidi nell’esclusoma, potrebbe causare una cascata di segnalazione pro-infiammatoria, implicando un possibile coinvolgimento dell’esclusoma nelle malattie autoimmuni come il lupus eritematoso sistemico.
L’esclusoma presenta alcune somiglianze con il nucleo cellulare, entrambi contengono DNA avvolto in una membrana, e potrebbe suggerire l’origine evolutiva dei nuclei nelle cellule eucariotiche. Tuttavia, l’esclusoma è molto più semplice e presenta lacune che possono essere osservate solo nelle prime fasi della sua formazione. Secondo Kroschewski, potrebbe essere un primo tentativo di produrre un nucleo cellulare.
Per ora, queste teorie rimarranno tali, ma il team di ricerca spera che ulteriori studi possano fornire risposte sul misterioso nuovo organulo e sui suoi ruoli biologici ed evolutivi.
Lo studio è stato pubblicato su Molecular Biology of the Cell.
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