Yoshinori Ōsumi: differenze tra le versioni

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Dopo aver avviato il suo laboratorio personale nel [[1988]], Ōsumi si concentra sulla degradazione delle proteine nei [[Vacuolo|vacuoli]], [[Organulo|organuli]] delle [[Cellula vegetale|cellule vegetali]] che corrispondono ai lisosomi delle [[cellule animali]].<ref name=":2">{{Cita web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/press.pdf|titolo=Ricerche di Yoshinori Ōsumi|lingua=Inglese|accesso=2016-11-01}}</ref>
 
In particolare, sceglie come oggetto dei suoi esperimenti le cellule dei [[Lievito|lieviti]] poichè esse sono relativamente facili da studiare e di conseguenza sono spesso utilizzate come modello per le cellule umane. Inoltre questo tipo di cellule è molto utile per l'identificazione di [[Gene|geni]] responsabili di moltimolte complessicomplesse percorsifunzioni cellulari.<ref>{{Cita web|url=http://www.yourgenome.org/facts/why-use-yeast-in-research|titolo=Why use yeast in research?|lingua=Inglese|accesso=2016-11-19}}</ref> Tuttavia, essendo le cellule di lievito molto piccole, e di conseguenza le loro strutture interne difficili da distinguere, non si era nemmeno certi dell'esistenza del meccanismo di autofagia in questo tipo di [[Organismo vivente|organismi]]. La prima sfida di Ōsumi é dunque quella di capire se tale processo abbia luogo o meno in essi. <ref name=":2" />
 
L'intuito e l'abilità del professore lo portano a concepire l'idea che se fosse riuscito a bloccare il processo di [[decomposizione (chimica)|degradazione]] mentre era in corso il meccanismo di autofagia, gli autofagosomi si sarebbero dovuti accumulare all'interno del vacuolo senza smaltire quanto inglobato e dunque divenire visibili al [[microscopio]]. Pertanto, una volta ottenuta un [[Coltura di microrganismi|coltura]] di cellule di lievito mutate, (mancanti degli [[Enzima|enzimi]] di degradazione del vacuolo) e indotto il processo di autofagia non fornendo sufficienti sostanze nutritive alle cellule, crea le condizioni necessarie per delle osservazioni che avrebbero rivelato l'esistenza o meno del processo stesso.<ref name=":2"/>
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Ancora una volta i risultati sono strabilianti. Nel giro di circa un anno dalla scoperta dell'autofagia nel lievito, il professor Ōsumi identifica i primi geni essenziali per tale processo.<ref name=":2"/> Quest'ultimi vengono detti geni ATG (da ''"Autophagy")'' e le proteine da essi codificate prendono dunque il nome di proteine ATG.<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3442874/|titolo=Look people, “Atg” is an abbreviation for “autophagy-related.” That’s it.|cognome=Klionsky|nome=Daniel J.|lingua=Inglese|accesso=2016-11-01}}</ref>
 
Nelle successive ricerche, le proteine ATG codificate dai geni appena scoperti vengono studiate nel dettaglio, identificandone struttura e ruolo all'interno della complessa [[fisiologia]] cellulare. I risultati ottenuti dimostrano che l'autofagia è regolata da una serie di proteine che si attivano con un processo detto "a [[Cascata enzimatica|cascata]]", e da diversi gruppi di proteine più complesse. Ogni proteina ATG è coinvolta in una fase distinta dell'iniziazione e della formazione degli autofagosomi.<ref name=":2"/> NelAd 2014esempio, lela proteineproteina ATGATG1 conosciuteé sonoun più[[recettori tirosin chinasici|recettore tirosin chinasico]] che lega la proteina ATG13 per formare il complesso ATG1/ATG13, in quello che é il primo passo per l'iniziazione dell'autofagia. La formazione di 37tale complesso é regolata dalla [[protein-chinasi]] [[mTOR]]: se presenti dei nutrimenti esterni, avviene la [[fosforilazione]] della ATG13, prevenendo la formazione del complesso ATG1/ATG13; altrimenti, in caso di "affamamento", la mTOR diventa inattiva e la ATG13 defosforilata puó legarsi alla ATG1, avviando dunque l'autofagia.<ref>{{Cita pubblicazioneweb|nomeurl=Yoshinori|cognome=Ohsumi|data=2014-01-01https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2150712/|titolo=HistoricalTor-Mediated landmarksInduction of autophagyAutophagy research|rivista=Cellvia Research|volume=24|numero=1|pp=9–23an Apg1 Protein Kinase Complex|lingua=enInglese|accesso=2016-1011-16|doi=10.103819}}</crref> Un' altra proteina fondamentale è la ATG8 che è coinvolta nella formazione della membrana dell'autofagosoma ed è l'equivalente della proteina LC3 nei [[mammiferi]].2013.169<ref>{{Cita web|url=httphttps://www.naturencbi.com/cr/journalnlm.nih.gov/v24pubmed/n1/full/cr2013169a15325588|titolo=LC3 conjugation system in mammalian autophagy.html|lingua=Inglese|accesso=2016-11-19}}</ref>
 
Nel 2014 le proteine ATG conosciute sono più di 37.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Yoshinori|cognome=Ohsumi|data=2014-01-01|titolo=Historical landmarks of autophagy research|rivista=Cell Research|volume=24|numero=1|pp=9–23|lingua=en|accesso=2016-10-16|doi=10.1038/cr.2013.169|url=http://www.nature.com/cr/journal/v24/n1/full/cr2013169a.html}}</ref>
 
=== Autofagia: un meccanismo essenziale nelle nostre cellule ===
Dopo l'identificazione del meccanismo dell'autofagia nei lieviti, ancora una questione rimaneva irrisolta: esiste un corrispondente di questo meccanismo anche in altri organismi? Presto, poiché i geni ATG dei lieviti risultano essereavere glidegli stessiomologhi deglinegli eucarioti superiori, diventa chiaro che meccanismi virtualmente identici operano nelle nostre stesse cellule. Gli strumenti di ricerca richiesti per indagare sull'autofagia negli umani sono ora, grazie agli esperimenti sul lievito, disponibili.<ref name=":2"/>[[File:Yoshinori_Osumi_20151029.jpg|thumb|Ōsumi al Gairdner Foundation International Award del 2015|sinistra]]Grazie a Ōsumi, ora sappiamo che l'autofagia controlla importanti funzioni fisiologiche in cui le componenti cellulari necessitano di essere degradate e riciclate. L'autofagia può rapidamente fornire energia e blocchi costitutivi per il rinnovo di componenti cellulari ed è quindi essenziale per la risposta cellulare all'inedia e ad altri tipi di [[Stress (medicina)|stress]]. Ad esempio, dopo un'[[infezione]], l'autofagia può eliminare la proliferazione intracellulare di [[Bacteria|batter]]<nowiki/>i e [[virus (biologia)|virus]]. Inoltre, essa può contribuire allo [[sviluppo embrionale]] e alla [[differenziazione cellulare]]. Infine, le cellule si avvalgono dell'autofagia per eliminare le proteine e gli eventuali organuli danneggiati, mettendo in pratica un controllo di qualità molto importante per contrastare l'invecchiamento cellulare.<ref name=":2"/>
 
Sono state riscontrate delle [[Correlazione (statistica)|correlazioni]] significative tra defezioni del processo di autofagia e [[Diabete mellito di tipo 2|diabete]] di secondo tipo,<ref>{{Cita web|url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1749-6632.2010.05614.x/abstract;jsessionid=D83E2BB29093DE8E477FA4265605F6FD.f03t02|titolo=Role of autophagy in diabetes and mitochondria|lingua=Inglese|accesso=2016-11-01}}</ref> [[Neoplasia|cancro]],<ref name=":8">{{Cita web|url=https://www.jci.org/articles/view/73941|titolo=The role for autophagy in cancer|lingua=Inglese|accesso=2016-11-01}}</ref> e alcuni disordini che solitamente appaiono con la vecchiaia. Ad esempio, é stato dimostrato che l'autofagia avviene anche nei [[Neurone|neuroni]] e che dunque, un suo eventuale malfunzionamento, sarebbe correlato all'insorgenza di alcune [[malattie neurodegenerative]] come il [[morbo di Alzheimer]]<ref>{{Cita web|url=http://www.jneurosci.org/content/28/27/6926.long|titolo=Autophagy Induction and Autophagosome Clearance in Neurons: Relationship to Autophagic Pathology in Alzheimer's Disease|lingua=Inglese|accesso=2016-11-09}}</ref> e il [[Malattia di Parkinson|morbo di Parkinson]].<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3312403/|titolo=The Role of Autophagy in Parkinson’s Disease|lingua=Inglese|accesso=2016-11-01}}</ref> Più complesso é quanto accade nei processi tumorali: defezioni dell'autofagia aumentano lo [[stress ossidativo]] favorendo l'insorgenza del tumore, ma, al tempo stesso, le cellule cancerose necessitano dell'autofagia ancor più di quelle sane per sopperire alla loro proliferazione incontrollata.<ref name=":8"/> Mutazioni dei geni dell'autofagia possono causare malattie genetiche. Sono attualmente in corso delle ricerche per sviluppare dei [[Farmaco|farmaci]] che possano intervenire sui processi di autofagia e sui vari disagi che il malfunzionamento di quest'ultimo comporta.<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3518431/|titolo=Autophagy modulation as a potential therapeutic target for diverse diseases|lingua=Inglese|accesso=2016-11-01}}</ref>L'autofagia, già nota dalla metà degli anni '50, di fatto diventa fondamentale nella Fisiologia e Medicina solo grazie al lavoro di Yoshinori Ōsumi.