Algunos tipos de proteínas podrían estabilizar y reparar el daño del ADN (Nature)


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Investigadores de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) han descubierto cómo algunos tipos de proteínas estabilizan el ADN dañado y, por lo tanto, preservan la función e integridad del ADN, lo cual podría explicar por qué las personas con defectos congénitos o adquiridos en ciertas proteínas no pueden mantener estable su ADN y desarrollan enfermedades como el cáncer.

Todos los días, las células del cuerpo se dividen millones de veces, y el mantenimiento de su identidad requiere que una célula madre transmita información genética completa a las células hijas sin errores. Esta es una gran tarea pues el ADN está constantemente bajo ataque, tanto del medio ambiente como de las actividades metabólicas de la célula.

Como resultado, las cadenas de ADN pueden romperse al menos una vez durante cada ciclo de división celular, y esta frecuencia puede aumentar en ciertos estilos de vida, como fumar o en personas que nacen con defectos en la reparación del ADN. A su vez, esto puede conducir a un daño genético irreversible y, en última instancia, causar enfermedades como cáncer, inmunodeficiencia, demencia o defectos del desarrollo.

Ahora, los investigadores daneses han descubierto cómo ciertas proteínas orquestan la reparación del ADN dañado para garantizar su estabilidad durante generaciones, y evitar así daños colaterales al ADN vecino no dañado. Los hallazgos han sido publicados en Nature.

Estas dos proteínas son las denominadas 53BP1 y RIF1, que se involucran para construir un andamio tridimensional alrededor de las hebras de ADN rotas. Después, este andamio concentra localmente proteínas de reparación especiales, que son escasas y críticamente necesarias para reparar el ADN sin errores.

Para llevar a cabo el estudio se utilizaron microscopios de superresolución avanzados. Esta tecnología permite a los investigadores ampliar las células vivas y visualizar objetos del tamaño de una milésima parte del ancho de un cabello y seguir cómo se ensambla y crece el andamio de proteínas protectoras alrededor de la fractura de ADN.

"Esto podría compararse con poner un yeso en una pierna rota; estabiliza la fractura y evita que el daño empeore y llegue a un punto donde ya no pueda sanar", ha apuntado la primera autora del estudio, Fena Ochs.

La suposición anterior era que las proteínas como 53BP1 y RIF1 actuaban solo en la vecindad más cercana de la fractura de ADN. Sin embargo, con la ayuda de los microscopios de alta resolución, los científicos pudieron ver que la reparación sin errores del ADN roto requiere una construcción mucho más grande.

"En términos generales, la diferencia entre las proporciones del andamiaje de proteínas y la fractura del ADN corresponde a una pelota de baloncesto y una cabeza de alfiler", ilustra Ochs.

Según los investigadores, el hecho de que el andamio de proteínas de soporte sea mucho más grande que la fractura subraya lo importante que es para la célula no solo estabilizar la herida de ADN, sino también el entorno circundante, ya que esto permite preservar la integridad del sitio dañado y su entorno, y aumenta la probabilidad de atraer a los “trabajadores” altamente especializados en la célula para realizar la reparación real.