Programma di ricerca

Integrità del genoma

Foiani
Responsabile: Marco Foiani

Luogo di nascita: Milano
Data di nascita: 29 Ottobre 1961
Nazionalità: italiana
Laurea: in Scienze Biologiche - Università di Milano
Dottorato: in Biologia Molecolare - Università di Milano
Postdottorato: "Adriano Buzzati Traverso" - Università di Milano “Fogarty” - National Institute of Child Heath and Human Dev., Bethesda, USA - Professore di biologia molecolare presso l’università di Milano - Direttore Scientifico IFOM

Proprio in questo momento, il complesso meccanismo di riproduzione delle nostre cellule sta copiando le sequenze nucleotidiche (composte dalle basi Adenina, Timina, Citosina e Guanina, le quattro lettere dell'alfabeto dei geni) che compongono il DNA. Il processo di riproduzione include la correzione degli eventuali "errori di copiatura" prima che le cellule si dividano.

Del funzionamento di questo complesso sistema, necessario a prevenire le anomalie genetiche - e a proteggere l'organismo dai tumori - si occupa Marco Foiani, direttore dell'IFOM e capo del programma IFOM "Controllo del ciclo cellulare e stabilità del genoma".

Il ciclo cellulare

Per proliferare le cellule devono eseguire correttamente un programma genetico definito "ciclo cellulare", che sovrintende alla divisione delle cellule.

Una delle fasi cruciali del ciclo è la replicazione del DNA, l'operazione di "copiatura" del corredo genetico che precede la divisione cellulare vera e propria. La replicazione garantisce che il patrimonio genetico delle cellule figlie sarà identico a quello della cellula madre.

Checkpoint: stop, repair and go

Durante la replicazione del DNA vengono generati continuamente errori, solitamente riparati dallo stesso meccanismo di replicazione. "I due filamenti del DNA - spiega Foiani - sono come le rotaie di una ferrovia, sulle quali corre il 'treno' della macchina di replicazione. Mentre la locomotiva legge e copia, l'ultimo vagone controlla l'operazione e corregge gli errori. Il sistema, in genere molto efficiente e veloce, a volte si inceppa e la macchina replicativa può addirittura 'cadere' dal DNA, proprio come un treno che deraglia."

A questo punto intervengono i meccanismi molecolari di controllo qualità, i cosiddetti checkpoint. I checkpoint rallentano la progressione del ciclo fino a quando le anomalie non sono state riparate o rimosse. In pratica la cellula "tira il freno" e aspetta che il sistema di replicazione riprenda il suo lavoro.

Se però i checkpoint funzionano male, i difetti non vengono riparati e il genoma diviene instabile: ciò può causare danni irreversibili a cellule e organi e predisporre all'insorgenza del tumore. La ricerca attualmente in corso all'IFOM è mirata a identificare i geni e i segnali molecolari che attivano i checkpoint e a individuare le connessioni tra l'azione di questi meccanismi di sorveglianza e i processi di replicazione del DNA.

 


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