Científicos de varios centros españoles, en colaboración con la <a title="Universidad de Carolina del Norte" href="https://www.northcarolina.edu/" target="_blank">Universidad de Carolina del Norte</a> (EE.UU.), han identificado en células humanas una nueva vía de regulación de la reparación de roturas de doble cadena en el ADN. En el futuro este estudio podría tener aplicación biotecnológica o ser utilizado como biomarcador para el seguimiento o identificación de enfermedades como el cáncer.
Un paso más en el estudio del funcionamiento de las células humanas es lo que ha logrado un grupo de investigadores del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) y de la Universidad de Sevilla (US), en colaboración con la Universidad de Carolina del Norte y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid (CBMSO-CSIC). Lo han hecho tras identificar en células humanas una nueva vía de regulación de la reparación de roturas de doble cadena en el ADN. Estas roturas representan la lesión más peligrosa para la célula, ya que pueden provocar su muerte o generar reordenamientos cromosómicos que contribuyan al desarrollo de cáncer.
"En concreto hemos descubierto que cuando estas roturas se producen en el ADN nuclear, una proteína esencial en la respuesta celular a ese daño, llamada ATM, modifica por fosforilación a la ADN Polimerasa Lambda, una enzima que sintetiza ADN en situaciones muy específicas", explica el investigador José F. Ruiz, del Departamento de Bioquímica Vegetal y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla.
En este trabajo se demuestra, por tanto, que la modificación hecha por ATM es la señal necesaria para que la enzima Pol Lambda vaya a esas roturas en el ADN y contribuya a su reparación. Esto es esencial para que la célula siga su ciclo vital con normalidad. Se trata de un trabajo de investigación básica que arroja luz sobre el funcionamiento de un proceso biológico que ocurre cada día en las células humanas, las cuales están continuamente expuestas a diferentes tipos de agentes que originan este tipo de roturas en el ADN.
"En un futuro, nuestro descubrimiento podría tener aplicación biotecnológica o ser utilizado como biomarcador para el seguimiento o identificación de enfermedades como el cáncer, pero para eso aún tenemos que seguir investigando", indica el profesor Ruiz.
En la actualidad, estos investigadores trabajan también en el estudio de las translocaciones cromosómicas, que son especialmente relevantes por su potencial oncogénico en células humanas. Estas translocaciones ocurren por la reparación anómala de las roturas de doble cadena en el ADN que se pueden generan bien espontáneamente o bien en respuesta a determinados agentes que dañan el ADN, como la irradiación o algunos productos químicos. Por otro lado, están caracterizando otras posibles modificaciones que regulan a la Pol Lambda humana, la enzima que participa en esos procesos de reparación de roturas en el ADN.
"Esto tiene relevancia de cara al futuro, pues, además de conocer cómo actúa la proteína en la célula en condiciones normales, nuestro trabajo podría servir para modular su actividad según nos interese. Es decir, una vez que conozcamos todos los mecanismos que la regulan, podríamos de alguna manera encenderla o apagarla según nos pueda interesar. "Estos estudios podrían tener especial interés en relación con el mecanismo de acción del famoso sistema CRISPR, tan de moda en estos días, pues esta tecnología se basa en la generación dirigida de roturas de doble cadena en el ADN que son luego reparadas principalmente por la vía en la que puede participar la Pol Lambda humana", afirma este investigador de la US.
Referencia bibliográfica:
Sastre-Moreno G, Pryor JM, Moreno-Oñate M, Herrero-Ruiz AM, Cortés-Ledesma F, Blanco L, Ramsden DA, Ruiz JF. Regulation of human pol by ATM-mediated phosphorylation during non-homologous end joining. DNA Repair (Amst) 51:31-45, marzo de 2017. doi: 10.1016/j.dnarep.2017.01.004.
