Únete á nosa canle de Whatsapp
Como funcionan os nosos sistemas de reparación de ADN? Tratar de responder a esta pregunta é un dos obxectivos fundamentais do grupo de investigación DNA Repair and Genome Integrity do Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular e Enfermidades Crónicas (CiMUS) da Universidade de Santiago de Compostela (USC). O equipo, liderado polo profesor Miguel González Blanco, acaba de publicar un novo traballo na revista Nucleic Acids Research. Nel investígase sobre un mecanismo de actuación dun tipo de proteínas que funcionan como tesoiras moleculares que separan moléculas de ADN entrelazadas permanentemente.
“As nosas moléculas de ADN son obxecto constante de lesións químicas e físicas que comprometen a súa información xenética, polo que as nosas células dispoñen toda unha batería de mecanismos de reparación que evitan que ditas lesións se convertan en mutacións estables e transmisibles“, explica Miguel González. Máis polo miúdo, a recombinación homóloga (HR) é un mecanismo complexo de reparación que serve para reconectar aquelas moléculas de ADN que sufriron a rotura das súas cadeas, unha das formas de dano ao ADN máis perigosas. Por iso, a HR cumpre unha función esencial no mantemento da estabilidade xenómica e, de feito, está presente en todos os seres vivos, desde bacterias ata o ser humano.
Recuperar a información perdida
Co obxectivo de levar a cabo a súa función e restablecer a información xenética perdida nas roturas, a HR aprovéitase da presenza de moléculas intactas de ADN coa mesma información (ou case). Así, a HR dispara unha serie de piruetas moleculares mediante as que a molécula de ADN danada é capaz de buscar á súa compañeira intacta, separar as súas hebras e usalas como molde para recuperar a información xenética perdida. Malia todo isto, a HR non é unha estratexia libre de riscos. Ás veces implica a formación de estruturas de catro cadeas coñecidas como unións de Holliday que conectan establemente as moléculas de ADN recombinantes. Se non se separan de novo de forma axeitada suporían un obstáculo para a separación dos cromosomas durante a división celular.
Para asegurarse que todas estas conexións son eliminadas, os organismos contan cun tipo de encimas, os resolvasas, especializados en eliminar estas unións de Holliday cando son especialmente persistentes. En función do seu modo de acción bioquímica, estes resolvasas catalogáronse como “canónicos” ou “non canónicos”, dependendo de se as moléculas de ADN son máis ou menos simples de reparar tras a súa acción.
Achega con marca CiMUS
Amais disto, o investigador atópase entre os científicos pioneiros na identificación das primeiras resolvasas canónicas coñecidas en células de fermento (Yen1) e humanas (GEN1). Dende aquel momento, o grupo avanzou moito tanto no coñecemento das súas funcións desde o punto de vista xenético e, no caso da proteína humana, tamén bioquímico. Con todo, Yen1 foi extremadamente difícil de manipular no tubo de ensaio, polo que o seu mecanismo de acción bioquímico nunca foi esclarecido.
A investigación, que acaba de ser publicada en Nucleic Acids Research, é froito do traballo de máis de seis anos de Raquel Carreira e Francisco Javier Aguado, estudantes de doutoramento. “Describimos a primeira caracterización bioquímica de Yen1, establecendo un estudo comparativo tanto coa resolvasa humana como entre dous estados de alta actividade e baixa actividade da propia Yen1 (Yen1 é un encima cunha regulación ao longo do ciclo celular tremendamente estrita, que impide que poida acceder ao ADN ata as fases finais do ciclo)”, asegura González Blanco.
Novas actividades bioquímicas
Os resultados permitiron identificar novas actividades bioquímicas neste encima que lle permiten cortar as moléculas de ADN de formas alternativas ás antes descritas para outros membros desta familia de nucleasas; e que poderían ser perniciosas para a célula se actúan cando non é debido. Ademais, o estudo revelou que algúns destes modos alternativos de procesamento tamén son detectables na proteína humana GEN1, aínda que non foran identificados previamente. En conxunto, o traballo achega novos datos sobre as características bioquímicas desta familia de nucleasas presente en todos os eucariotas así como novas hipóteses para entender o porqué da súa estrita regulación ao longo do ciclo celular.
Referencia: Canonical and novel non-canonical activities of the Holliday
junction resolvase Yen1. (Publicado en Nucleic Acids Research).
