Investigación
Investigadores españoles desvelan cómo 'la guardiana del genoma' corrige errores en la duplicación del ADN para evitar tumores
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Científicos del Grupo de Integridad Genómica y Biología Estructural del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han descubierto cómo una única proteína es capaz de reparar los errores causados en el ADN durante su replicación. Mediante la utilización de criomicroscopía electrónica, lograron hacer visible la proteína MutS --conocida como 'la guardiana del genoma--, lo que les permitió entender cómo esta única proteína es capaz de coordinar este proceso esencial de reparación del ADN de principio a fin.
El estudio se llevó a cabo en colaboración con investigadores del Leiden University Medical Center, LUMC (Países Bajos), y del Netherlands Cancer Institute y el Oncode Institute, y sus Sus resultados se publicaron en Nature Structural & Molecular Biology.
La replicación del ADN es una de las fases que ocurren durante la división celular, en la que la polimerasa de ADN duplica la información genética de la célula para poder transferirla a la célula hija. A pesar de ser un mecanismo muy preciso, en ocasiones pueden producirse errores, que deben ser reparados para evitar el desarrollo de tumores.
Los investigadores ya habían descrito en trabajos anteriores que la polimerasa de ADN cuenta con su propio corrector, una exonucleasa, gracias a la cual puede subsanar los errores que se introducen durante la copia del ADN.
Sin embargo, cuando este corrector es insuficiente, entra en escena la proteína MutS, que escanea el ADN copiado en busca de errores y, a continuación, inicia y finaliza la reparación de aquellos que detecta.
Hasta ahora, no estaba claro cómo una sola proteína puede coordinar tantos procesos diferentes, pero el presente estudio ha conseguido desentrañar su funcionamiento.
Según Rafael Fernández-Leiro, director del grupo de investigación, “conocer en profundidad el proceso de reparación de nuestro ADN, en el que están involucrados la propia ADN polimerasa, la exonucleasa y la proteína MutS, es fundamental para comprender cómo las alteraciones que se producen en alguna de estas proteínas conducen a mutaciones y, por lo tanto, a un mayor riesgo de desarrollar ciertos tipos tumorales, como el síndrome de Lynch o el cáncer de endometrio”.
Resaltó que desentrañar las estructuras de las proteínas solo es posible debido a los enormes avances tecnológicos en microscopía electrónica en los últimos años.
“La criomicroscopía electrónica nos permite obtener imágenes a muy alta resolución de las proteínas mientras llevan a cabo su función. Utilizando estas imágenes podemos reconstruir en el ordenador la estructura tridimensional de la proteína y generar un modelo atómico que nos permite entender como funciona”, explicó Fernández-Leiro.
El estudio fue financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, el Instituto de Salud Carlos III, la Agencia Estatal de Innovación, UK Medical Research Council, Oncode Institute, NWO-Gravity y Horizontes 2020.
(SERVIMEDIA)
06 Abr 2021
AGQ/gja