Gamberi, mosche e altri animali si liberano del loro rivestimento esterno in determinati periodi dell’anno o in momenti specifici del loro ciclo vitale attraverso un processo chiamato muta. Lavorando sui vermi, i ricercatori dell’FMI hanno identificato i meccanismi alla base di un "orologio della muta" molecolare, nonché diversi componenti dell’orologio. I risultati possono contribuire a far luce sullo sviluppo e la rigenerazione della pelle in altri animali, compresi i mammiferi.
IlCaenorhabditis elegans, un verme nematode e uno degli organismi più studiati in laboratorio, muta mentre attraversa quattro stadi larvali. Gli scienziati sanno che il ciclo di muta di C. elegans è accoppiato all’espressione ritmica di migliaia di geni, ma i componenti di questo orologio molecolare sono rimasti elusi.
I ricercatori del laboratorio di Helge Grosshans hanno scoperto che, durante la muta di C. elegans, i modelli periodici di espressione genica si basano sulla trascrizione ritmica - il processo di copiatura di un segmento di DNA in RNA. I ricercatori hanno anche identificato diversi componenti dell’orologio della muta. Il team si è concentrato su GRH-1, una proteina che regola la trascrizione dei geni, e ha scoperto che quando questa proteina manca, la muta dura più a lungo del solito. La mancanza di GRH-1 provoca anche difetti nella formazione e nel distacco del rivestimento esterno delle larve, che può portare alla loro morte. I ricercatori hanno scoperto che la GRH-1 è richiesta periodicamente durante specifiche finestre temporali che precedono il letargo, uno stato simile al sonno associato alla muta.
La GRH-1 e le altre proteine identificate nello studio hanno omologhi che regolano lo sviluppo e la riparazione di tessuti epiteliali come la pelle in altri animali, compresi i mammiferi. Per questo motivo, secondo i ricercatori, i meccanismi alla base della muta ritmica nella C. elegans potrebbero essere applicabili anche al di fuori dei vermi.
Milou W.M. Meeuse, Yannick P. Hauser, Smita Nahar, A. Alexander T. Smith, Kathrin Braun, Chiara Azzi, Markus Rempfler, Helge Großhans La muta di C. elegans richiede un accumulo ritmico del fattore di trascrizione Grainyhead/LSF GRH-1 EMBO Journal (2022) Pubblicazione anticipata online
