Le cellule sanno difendersi da sole
I primi studi risalgono agli anni Trenta, ad opera di due tedeschi, Karl Zimmer e Max Delbruck e di un russo Nokolai Timoféeff-Ressovsky e riguardavano lo studio del come agenti tipo radiazioni ionizzanti e raggi ultravioletti fossero in grado di indurre modificazioni ereditabili nel moscerino della frutta. A metà degli anni Trenta diventò evidente come le cellule in vitro erano in grado di riparare i danni indotti da agenti mutageni.
La scoperta dei meccanismi di riparazione dovette aspettare gli anni Quaranta, questa volta grazie a due studi indipendenti da parte di Albert Kelner, del gruppo di lavoro di Milislav Demerec al Cold Spring Harbor Laboratori e di Renato Dulbecco, del laboratorio di Salvador Luria alla University of Indiana.
In realtà i loro studi erano indirizzati ad altre scoperte, ma durante alcuni esperimenti osservarono come le cellule, se illuminate con luce di determinate lunghezze d’onda (come quella solare), miglioravano la loro capacità di recuperare dai danni subiti in seguito all’esposizione alle radiazioni UV.
Venne così scoperta la fotoriattivazione, grazie alla quale il DNA danneggiato dall’esposizione ai raggi UV viene riparato da un sistema composto da enzimi attivati dalla luce.
Le radiazioni UV inducono la formazione di legami covalenti fra due timine quando queste si trovano affiancate, formando i dimeri di timina. Questa modificano impedisce la corretta funzione del DNA. Gli enzimi attivati dalla luce, quando colpiti da una luce di circa 300 nm, leggono il DNA finché non incrociano un dimero di timina e lo separano.
Attualmente si conosco diversi meccanismi di riparazione, ciascuno interviene per riparare danni particolari.
Per nominarne qualcuno: il sistema di riparazione mediante escissione di nucleotidi, mediante escissione di basi e di controllo degli accoppiamenti fra le basi. Tutti questi meccanismi sono in gradi di riconoscere l’errore, tagliare via il pezzo “guasto” e sostituirlo con uno nuovo e corretto.
In tutti i casi si tratta di processi complessi, nel primo, ad esempio, sono coinvolte ben 30 diverse proteine.
