Cada vez que una célula se divide su ADN se duplica, para que las dos células hijas tengan el mismo material genético que su progenitora. Esto significa que en el cuerpo tiene lugar millones de veces al día el copiado de la molécula de ADN. Es un proceso de alta precisión a cargo de proteínas específicas, que incluye sistemas de protección contra potenciales errores que podrían derivar en enfermedades, como el cáncer.
Cuando una región del ADN se replica más de lo debido se generan roturas en la molécula, y aumenta la probabilidad de que un gen relacionado con el cáncer se exprese más; su impacto negativo en el funcionamiento de la célula sería entonces mayor, y podría originar un tumor.
Ahora, uno de estos sistemas anti-fallo ha sido descubierto por investigadores del Grupo de Replicación de ADN del Centro Nacional de Investigadores Oncológicas (CNIO) junto con investigadores de la Universidad de Zúrich. Se basa en una proteína que se ocupa de que el ADN se copie solo una vez y no dos o más veces, en concreto la proteína RAD51.
Copiar sin fallos una secuencia
Para que una estructura de ADN pueda copiarse las dos hebras de la hélice primero se separan, y cada una sirve de molde para desarrollar dos nuevas dobles hélices. En tejidos que se regeneran con mucha frecuencia, como la piel o el intestino, las células están replicándose y copiando ADN casi continuamente. Una molécula de ADN humano tiene 3.000 millones de piezas químicas. El orden en que se disponen las bases (A, T, C, G) constituye la información genética, es decir, las instrucciones que hacen que la célula fabrique tal o cual proteína en cada momento.
La copia del ADN comienza por miles de sitios a la vez, lo que los investigadores llaman orígenes. Las proteínas que se ocupan de la copia se acoplan a ese punto de origen y empiezan a trabajar. Ya se conocía un primer sistema de control del exceso de replicación, que impide que los orígenes se activen más de una vez, pero si pese a este comienza, erróneamente, un segundo proceso de copiado, entra en juego el mecanismo anti-fallo ahora descubierto, basado en RAD51.
Los investigadores del CNIO observaron que RAD51 se une temporalmente al ADN recién sintetizado y su presencia sobre el nuevo ADN se convierte en un impedimento físico, al evitar que la maquinaria de copia avance.
Segundo freno contra la replicación
“Observamos que RAD51 actúa como un segundo freno para la re-replicación del ADN”, explica Sergio Muñoz, primer autor del estudio. De esta forma, “RAD51 previene las duplicaciones genómicas que podrían surgir a partir de orígenes re-activados”, añade.
En su publicación en ‘The EMBO Journal’ los autores señalan que “la re-activación de los orígenes podría favorecer la carcinogénesis, al promover la aneuploidía, es decir, un número incorrecto de cromosomas en la célula, y la formación de poblaciones celulares heterogéneas, que aumentan la adaptabilidad de las células tumorales”. El papel protector de RAD51 puede ser especialmente importante en las lesiones pretumorales, en las que hay mayor riesgo de sobrerreplicación.
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