Un aspetto fondamentale del meccanismo che durante la divisione cellulare garantisce la corretta duplicazione e segregazione dei cromosomi è stato chiarito da ricercatori dell'Università della Pennsylvania, che firmano un articolo pubblicato su “Science”.

Nel corso della divisione cellulare ogni cromosoma si duplica per dare il corretto corredo genetico alle cellule figlie e durante questo processo le due copie del cromosoma (o cromatidi fratelli) sono unite da una struttura chiamata centromero. Il centromero è importante sia perché costituisce il punto di riferimento spaziale per un'ordinata riproduzione del cromosoma originario, sia perché a una parte di esso (il cinetorcoro) si agganciano strutture filamentose, i microtubuli, che tirano i cromatidi fratelli verso due poli opposti della cellula madre in modo che al momento della separazione delle cellule figlie, ciascuna di esse ne abbia uno.

Finora non era stato chiaro in che modo quella porzione di cromosoma, il centromero, riuscisse a restare stabile in un momento in cui tutta la cellula e ancor più i cromosomi che unisce vanno incontro a massicci cambiamenti. “Se questa stabilità va persa, il cromosoma interessato e tutti i geni che contiene non vengono consegnati fedelmente alle cellule figlie. Questo è il genere di catastrofe genetica che caratterizza le cellule tumorali, oppure, se avviene nelle cellule germinali, che porta ad aborti spontanei o a disturbi come la sindrome di Down", spiega  Ben E. Black, che ha diretto la ricerca.

Nei cromosomi il DNA si avvolge attorno a gruppi di proteine, formando i cosiddetti nucleosomi che permettono alla molecola che trasporta le informazioni della vita di assumere una forma a molto più compatta, ma anche di svolgersi e riavvolgersi per permettere, al momento opportuno, l'espressione dei geni che normalmente sono nascosti all'interno di questa struttura compatta. Tempo addietro Black e colleghi avevano scoperto che il nucleosoma del centromero ha una composizione particolare, contenendo una proteina, chiamata CENP-A, che non è presente negli altri nucleosomi.

La cosa singolare è che normalmente CENP-A è una proteina molto flessibile e deformabile, apparentemente poco adatta a svolgere la funzione di rigido  “segnaposto” del centromero: anche un disallineamento minimo rispetto alla sua posizione corretta potrebbe avere gravi conseguenze.

Ora i ricercatori hanno scoperto che questo non avviene per l'intervento di un'altra proteina, CENP-C, che quando la cellula è in divisione interagisce con CENP-A, alterandone la forma e rendendone la struttura molto più rigida. Secondo Black, questo suggerisce una visione dei nucleosomi alternativa a quella classica, ossia di un'impalcatura sostanzialmente statica su cui si assemblano le molecole funzionali chiave. I dati ottenuti nella ricerca indicano piuttosto che i nucleosomi sono elementi attivi della divisione cellulare e che le loro proprietà biologiche cambiano in risposta all'attività di trascrizione del DNA.