{"id":13309,"date":"2026-04-13T10:23:31","date_gmt":"2026-04-13T10:23:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.emagister.it\/blog\/?p=13309"},"modified":"2026-04-13T10:23:31","modified_gmt":"2026-04-13T10:23:31","slug":"rna-e-intelligenza-artificiale-scoperte-nuove-regole-nelle-interazioni-molecolari-unicamillus-guida-lo-studio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emagister.it\/blog\/rna-e-intelligenza-artificiale-scoperte-nuove-regole-nelle-interazioni-molecolari-unicamillus-guida-lo-studio\/","title":{"rendered":"RNA e intelligenza artificiale: scoperte nuove regole nelle interazioni molecolari. UniCamillus guida lo studio"},"content":{"rendered":"<div class=\"row\">\n<div class=\"col-md-8\">\n<header class=\"entry-header mb-5\">\n<h2 class=\"h4 mt-3 pb-1\">Il progetto \u00e8 stato supervisionato dal Prof. Alessio Colantoni, Ricercatore affiliato a UniCamillus. Lo abbiamo intervistato per saperne di pi\u00f9.<\/h2>\n<\/header>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"row\">\n<div class=\"col-md-8\">\n<div class=\"entry-content\">\n<p>Dentro ogni nostra cellula c\u2019\u00e8 una specie di \u201clibretto di istruzioni\u201d: il nostro famoso DNA. Ma il DNA, da solo, non fa nulla: per trasformare quelle istruzioni in qualcosa di concreto servono gli\u00a0<strong>RNA<\/strong>.<\/p>\n<p>Gli RNA sono molecole fatte di una sequenza di \u201clettere\u201d chimiche \u2013 A, U, C e G \u2013 messe in un certo ordine. L\u2019ordine di queste lettere \u00e8 come una frase: cambia il significato, cambia quello che l\u2019RNA pu\u00f2 fare e con chi pu\u00f2 interagire.<\/p>\n<p>Alcuni RNA servono a produrre proteine, altri invece hanno un ruolo di regolazione: aiutano a decidere quando, dove e quanto un gene deve essere attivo. E per farlo, spesso devono\u00a0<strong>interagire tra loro<\/strong>. Il punto \u00e8 che non sappiamo ancora bene quali \u201cregole\u201d permettano a due RNA di riconoscersi e legarsi.<\/p>\n<p>Ed \u00e8 qui che entra in gioco uno studio, intitolato\u00a0<strong>\u201cThe role of low-complexity repeats in RNA-RNA interactions and a deep learning framework for duplex prediction\u201d<\/strong>, apparso su\u00a0<em>Nature Communications<\/em>\u00a0il\u00a0<strong>23 gennaio 2026.<\/strong>\u00a0Analizzando grandi quantit\u00e0 di dati, i ricercatori hanno scoperto che anche sequenze molto semplici e ripetitive \u2013 parti dell\u2019RNA fatte di lettere che si ripetono \u2013 possono essere fondamentali per far comunicare gli RNA tra loro. Insomma, quelle parti che sembravano noiose o poco importanti potrebbero essere in realt\u00e0 il collante che tiene insieme molte interazioni nella cellula.<\/p>\n<p>E non \u00e8 tutto qui: i ricercatori hanno anche sviluppato uno\u00a0<strong>strumento di intelligenza artificiale<\/strong>, chiamato\u00a0<strong>RIME<\/strong>, capace di predire quali RNA tenderanno a interagire tra loro semplicemente leggendo la loro sequenza.<\/p>\n<p>Una parte importante di questo lavoro scientifico \u00e8 stata realizzata anche grazie al contributo di\u00a0<strong>Alessio Colantoni<\/strong>,\u00a0<strong>Docente di Biologia Molecolare<\/strong>\u00a0presso l\u2019Universit\u00e0 UniCamillus, specializzato nella predizione e caratterizzazione delle\u00a0<strong>interazioni tra RNA e proteine o altri RNA usando approcci computazionali e di machine learning<\/strong>. Il Prof. Colantoni, infatti, ha agito come supervisor dello studio insieme a\u00a0<strong>Gian Gaetano Tartaglia<\/strong>\u00a0dell\u2019<strong>Istituto Italiano di Tecnologia<\/strong>. Per questo gli abbiamo chiesto di raccontarci cosa significa tutto ci\u00f2 e perch\u00e9 potrebbe cambiare il modo in cui guardiamo al mondo dell\u2019RNA.<\/p>\n<h4><span style=\"font-weight: 400;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"https:\/\/www.emagister.it\/assets\/it\/logos\/centro\/id\/106220\/size\/l.jpg\" alt=\"UniCamillus \u2013 International Medical University\" width=\"234\" height=\"156\" \/><\/span><\/h4>\n<h4 id=\"h-se-dovesse-spiegare-gli-obiettivi-di-questo-studio-a-qualcuno-che-non-ha-esperienza-come-lo-spiegherebbe\" class=\"wp-block-heading\">\nSe dovesse spiegare gli obiettivi di questo studio a qualcuno che non ha esperienza, come lo spiegherebbe?<\/h4>\n<p>\u00abGli RNA sono\u00a0<strong>molecole fondamentali<\/strong>\u00a0che permettono alle informazioni contenute nei nostri geni di essere utilizzate dalla cellula. Ogni RNA \u00e8 definito da una sequenza, cio\u00e8 una successione ordinata di \u201clettere\u201d chimiche che rappresentano l\u2019informazione genetica e determinano come quell\u2019RNA si comporta e con quali altre molecole pu\u00f2 interagire. In particolare, molti RNA \u2013 chiamati RNA messaggeri \u2013 funzionano come istruzioni che vengono lette per produrre le proteine, cio\u00e8 i principali \u201cmattoni\u201d e regolatori delle funzioni cellulari.<\/p>\n<p>Non tutti gli RNA, per\u00f2, servono a produrre proteine. Esistono infatti RNA non codificanti che hanno un ruolo di regolazione. Un esempio molto noto sono i\u00a0<strong>microRNA<\/strong>, piccole molecole di RNA che controllano l\u2019espressione dei geni legandosi agli RNA messaggeri e modulandone la traduzione. La scoperta dei microRNA \u00e8 stata cos\u00ec importante da essere premiata con il Premio Nobel, a sottolineare quanto sia cruciale capire come gli RNA interagiscono tra loro.<\/p>\n<p>Negli ultimi anni \u00e8 emerso che anche RNA non codificanti pi\u00f9 lunghi, chiamati\u00a0<em>long non-coding RNA<\/em>\u00a0(lncRNA), possono interagire direttamente con altri RNA, inclusi gli RNA messaggeri, influenzandone la stabilit\u00e0, la localizzazione o l\u2019attivit\u00e0. Tuttavia, a differenza dei microRNA, i meccanismi alla base delle interazioni tra RNA lunghi sono ancora poco compresi.<\/p>\n<p>Lo scopo di questo studio \u00e8 stato proprio quello di\u00a0<strong>capire quali caratteristiche permettono agli RNA lunghi di riconoscersi e interagire tra loro<\/strong>. In altre parole, ci siamo chiesti se esistano \u201cregole\u201d nella sequenza degli RNA che ne guidano le interazioni, in modo simile a quanto gi\u00e0 noto per i microRNA.<\/p>\n<p>Per rispondere a questa domanda, abbiamo analizzato numerosi dataset biologici utilizzando strumenti informatici, cercando schemi ricorrenti nelle sequenze degli RNA che tendono a interagire. Questo approccio ci ha permesso di\u00a0<strong>individuare elementi comuni<\/strong>\u00a0che possono spiegare come e perch\u00e9 alcuni RNA lunghi entrano in contatto tra loro. Comprendere questi meccanismi \u00e8 importante perch\u00e9 tali interazioni rappresentano un ulteriore livello di controllo dell\u2019espressione genica e possono contribuire sia al<strong>\u00a0corretto funzionamento delle cellule<\/strong>\u00a0sia allo\u00a0<strong>sviluppo di malattie\u00a0<\/strong>quando vengono alterate.\u00bb<\/p>\n<h4 id=\"h-qual-e-il-risultato-piu-importante-e-innovativo-che-avete-raggiunto\" class=\"wp-block-heading\">\nQual \u00e8 il risultato pi\u00f9 importante e innovativo che avete raggiunto?<\/h4>\n<p>\u00abUna delle scoperte chiave del nostro studio \u00e8 che le cosiddette\u00a0<em>low-complexity repeats<\/em>, sequenze ripetute e molto semplici negli RNA, svolgono un ruolo centrale nelle interazioni tra RNA lunghi. Abbiamo infatti osservato che queste sequenze, pur essendo estremamente semplici dal punto di vista della composizione, sono<strong>\u00a0fortemente arricchite nei punti di contatto tra RNA lunghi<\/strong>.<\/p>\n<p>In particolare, abbiamo mostrato che le sequenze ripetitive tendono a formare regioni di interazione stabili e multivalenti, capaci di entrare in contatto con pi\u00f9 RNA diversi. Questo le rende nodi centrali all\u2019interno delle reti di interazione tra RNA. Il nostro lavoro suggerisce quindi che la capacit\u00e0 degli RNA di interagire non dipende solo da strutture complesse o altamente specifiche, ma anche da moduli di sequenza semplici e flessibili, che contribuiscono a coordinare processi fondamentali come la regolazione dell\u2019espressione genica, lo sviluppo e il metabolismo dell\u2019RNA.\u00bb<\/p>\n<h4 id=\"h-perche-queste-sequenze-ripetitive-sono-cosi-importanti-e-come-mai-prima-non-venivano-considerate-tali\" class=\"wp-block-heading\">\nPerch\u00e9 queste sequenze ripetitive sono cos\u00ec importanti, e come mai prima non venivano considerate tali?<\/h4>\n<p>\u00abLe sequenze ripetitive sono particolarmente interessanti perch\u00e9 sono\u00a0<strong>estremamente variabili tra individui<\/strong>: la loro lunghezza e composizione possono cambiare facilmente da una persona all\u2019altra. Proprio per questa variabilit\u00e0, vengono comunemente utilizzate per l\u2019identificazione genetica, ad esempio nei\u00a0<strong>test di paternit\u00e0<\/strong>\u00a0o nella<strong>\u00a0genetica forense<\/strong>. Tuttavia, dal punto di vista biologico, la loro funzione molecolare \u00e8 rimasta a lungo poco chiara.<\/p>\n<p>Per molti anni queste sequenze sono state considerate elementi poco informativi o privi di una funzione specifica. Inoltre, molte analisi computazionali tendono a escludere o semplificare le regioni ripetitive, trattandole come rumore piuttosto che come possibili segnali funzionali.<\/p>\n<p>Il nostro studio suggerisce invece che proprio queste caratteristiche \u2013 semplicit\u00e0, ripetitivit\u00e0 e flessibilit\u00e0 \u2013 rendono le sequenze ripetitive\u00a0<strong>particolarmente adatte a mediare interazioni tra RNA<\/strong>. La loro composizione favorisce l\u2019appaiamento con pi\u00f9 partner, permettendo a un singolo RNA di partecipare a molte interazioni. Questo porta a una nuova interpretazione del loro ruolo:\u00a0<strong>non solo marcatori genetici, ma componenti attivi dell\u2019organizzazione e della regolazione delle interazioni tra RNA nella cellula<\/strong>.\u00bb<\/p>\n<h4 id=\"h-avete-sviluppato-rime-uno-strumento-di-ia-a-cosa-serve-come-funziona-e-in-cosa-supera-i-metodi-tradizionali\" class=\"wp-block-heading\">\nAvete sviluppato RIME, uno strumento di IA. A cosa serve, come funziona e in cosa supera i metodi tradizionali?<\/h4>\n<p>\u00abRIME \u00e8 uno strumento di intelligenza artificiale sviluppato per<strong>\u00a0predire quali RNA possono interagire<\/strong>\u00a0tra loro a partire dalla loro sequenza. Serve quindi a identificare, in modo rapido e sistematico, potenziali interazioni RNA\u2013RNA che sarebbero molto difficili da individuare solo con esperimenti tradizionali.<\/p>\n<p>I metodi classici per predire le interazioni tra RNA si basano principalmente su calcoli termodinamici, cio\u00e8 stimano quanto sia stabile l\u2019appaiamento tra due molecole in base all\u2019energia di legame. Questi approcci sono utili, ma funzionano bene soprattutto per RNA corti e spesso non riescono a catturare la complessit\u00e0 delle interazioni tra RNA lunghi, che dipendono anche dal contesto della sequenza e da molti fattori biologici.<\/p>\n<p><strong>RIME adotta un approccio diverso<\/strong>. Analizza le sequenze di RNA utilizzando modelli di apprendimento automatico che hanno \u201cimparato\u201d le regolarit\u00e0 del linguaggio delle sequenze nucleotidiche. In questo modo, lo strumento \u00e8 in grado di riconoscere schemi ricorrenti nella sequenza, inclusi quelli legati alle sequenze ripetitive, che favoriscono le interazioni tra RNA, anche quando queste non sono facilmente prevedibili con le sole regole energetiche.<\/p>\n<p>In sintesi, RIME non si limita a calcolare se due RNA possono interagire in teoria, ma impara dai dati sperimentali come le interazioni avvengono realmente nelle cellule, rendendolo uno strumento potente per esplorare nuovi livelli di regolazione dell\u2019espressione genica.\u00bb<\/p>\n<h4 id=\"h-quali-sono-le-implicazioni-di-questa-scoperta-per-la-medicina\" class=\"wp-block-heading\">\nQuali sono le implicazioni di questa scoperta per la medicina?<\/h4>\n<p>\u00abLe implicazioni per la medicina sono soprattutto legate a una\u00a0<strong>migliore comprensione dei meccanismi molecolari che regolano il funzionamento delle cellule<\/strong>. Molte patologie, in particolare quelle neurodegenerative e alcuni tumori, non dipendono solo da mutazioni nelle proteine, ma anche da alterazioni nei livelli, nella struttura e nelle interazioni degli RNA.<\/p>\n<p>La scoperta che le sequenze ripetitive svolgono un ruolo attivo nelle interazioni tra RNA lunghi \u00e8 particolarmente rilevante in ambito medico, perch\u00e9 molte di queste sequenze sono associate a patologie come<strong>\u00a0la sclerosi laterale amiotrofica, l\u2019autismo o la malattia di Huntington<\/strong>, ma finora il loro contributo molecolare non era del tutto chiaro.<\/p>\n<p>Inoltre, le interazioni mediate da sequenze ripetitive possono favorire la formazione di aggregati di RNA e di strutture cellulari anomale, come i granuli da stress, che sono frequentemente osservati in condizioni patologiche. Comprendere come e perch\u00e9 queste interazioni si formano aiuta quindi a chiarire i meccanismi che portano alla disfunzione cellulare e alla neurodegenerazione.<\/p>\n<p>Infine, strumenti come RIME permettono di identificare e prioritizzare interazioni RNA\u2013RNA potenzialmente rilevanti in contesti patologici, aprendo la strada a nuovi approcci diagnostici o terapeutici. Anche se siamo ancora in una fase di ricerca di base, queste scoperte forniscono una cornice concettuale importante per\u00a0<strong>interpretare meglio il ruolo degli RNA<\/strong>\u00a0nelle malattie e per sviluppare, in futuro, strategie mirate a intervenire sui meccanismi di regolazione mediati dall\u2019RNA.\u00bb<\/p>\n<h4 id=\"h-prossimo-passo-nella-ricerca-sulle-interazioni-tra-rna\" class=\"wp-block-heading\">\nProssimo passo nella ricerca sulle interazioni tra RNA?<\/h4>\n<p>\u00abIl prossimo passo nella ricerca sulle interazioni tra RNA sar\u00e0 passare dalla loro identificazione a una comprensione pi\u00f9 profonda del loro ruolo funzionale nelle cellule. Ora che sappiamo che semplici sequenze ripetute possono guidare molte di queste interazioni, diventa fondamentale capire quando, dove e con quali conseguenze biologiche esse avvengono.<\/p>\n<p>Un aspetto chiave sar\u00e0<strong>\u00a0studiare come le interazioni mediate da sequenze ripetitive cambiano in contesti diversi<\/strong>, ad esempio durante lo sviluppo, in risposta a stress cellulari o in condizioni patologiche. Questo aiuter\u00e0 a distinguere le interazioni fisiologiche da quelle che contribuiscono alla disfunzione cellulare.<\/p>\n<p>Un\u2019altra direzione importante sar\u00e0<strong>\u00a0integrare le interazioni RNA-RNA con altri livelli di regolazione<\/strong>, come le interazioni con le proteine e l\u2019organizzazione spaziale dell\u2019RNA nella cellula. Le sequenze ripetitive sembrano infatti collocarsi in punti di convergenza tra diversi processi regolatori, suggerendo che possano coordinare reti complesse di regolazione dell\u2019espressione genica.<\/p>\n<p>Infine, dal punto di vista metodologico, sar\u00e0 cruciale\u00a0<strong>sviluppare nuovi strumenti computazionali\u00a0<\/strong>e combinarli con<strong>\u00a0approcci sperimentali\u00a0<\/strong>che permettano di studiare queste interazioni con maggiore precisione e in condizioni pi\u00f9 vicine alla fisiologia cellulare. La nuova prospettiva offerta dal nostro studio apre quindi la strada a una visione pi\u00f9 integrata e dinamica di come gli RNA interagiscono tra loro all\u2019interno della cellula, con potenziali ricadute sia per la biologia di base sia per la medicina.\u00bb<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Il progetto \u00e8 stato supervisionato dal Prof. Alessio Colantoni, Ricercatore affiliato a UniCamillus. 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