Investigadores españoles han descubierto el mecanismo que
coordina la duplicación del ADN y la producción de proteínas. Este mecanismo
detiene el proceso de duplicación del material genético cuando la maquinaria
celular está sintetizando proteínas de defensa, que protegen ante cambios
ambientales. El trabajo se publica en la revista Nature.
Uno de los aspectos fundamentales de las células es mantener
la integridad de su ADN. Proteger la información contenida en el genoma es
esencial para evitar la inestabilidad genética que en organismos pluricelulares
puede llevar a enfermedades.
Un trabajo publicado en Nature, realizado por investigadores
de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona y el centro CABIMER de Sevilla, ha
demostrado que la coordinación precisa entre el proceso de duplicación del
genoma y la producción de proteínas es clave para mantener la integridad
genómica en situaciones de cambios ambientales.
Este descubrimiento ha permitido identificar por primera vez
un sistema de control que regula la duplicación de las células ante estos
cambios y evita posibles daños en el genoma.
En el genoma está toda la información.
La información contenida en el genoma sirve para producir
las proteínas, encargadas de hacer funcionar las células de manera rutinaria.
Ante cambios ambientales repentinos, la célula detecta un peligro y aumenta
considerablemente la producción de proteínas de "defensa" que
permiten garantizar su supervivencia.
La generación de proteínas de defensa se da al mismo tiempo
que otras funciones esenciales, tales como el ciclo de división celular. Para
que una célula se divida y dé lugar a una célula hija debe primero duplicar su
material genético. La duplicación del genoma la lleva a cabo una maquinaria de
replicación, encargada de realizar una copia exacta del ADN de la célula.
Proteger el proceso de duplicación del genoma es esencial,
ya que durante este periodo de tiempo el ADN es especialmente susceptible a
sufrir alteraciones que pueden comprometer las funciones celulares y que serán
heredadas por la célula hija.
Una única molécula detiene el proceso de duplicación del ADN
hasta que se hayan producido las proteínas necesarias
Un aumento en la demanda de la producción de proteínas
cuando hay cambios en las condiciones ambientales al mismo tiempo que se está
duplicando el genoma es una situación muy comprometida para las células. En
estas circunstancias, la maquinaria de copia del ADN y la maquinaria que
permite la producción de proteínas se encuentra viajando por el mismo genoma,
lo que las expone a una probable colisión entre ellas.
Una analogía para ilustrar este proceso sería la de dos
máquinas de tren viajando por una misma vía que se encuentran y chocan. Cuando
esto pasa sobre el ADN, éste sufre graves lesiones y queda alterado.
Una molécula coordina ambos procesos
En este trabajo se propone el mecanismo por el cual las
células pueden evitar esta colisión. Una única molécula señalizadora (Hog1) es
capaz de coordinar los dos procesos, deteniendo y protegiendo el proceso de
duplicación del ADN hasta que se hayan producido las proteínas necesarias. Una
vez dada la demanda inmediata de la célula, la duplicación puede continuar sin
riesgo de colisión.
La relevancia de este hallazgo, observado en organismos
unicelulares (levaduras), abre un nuevo camino para entender en un futuro
próximo cómo las células de nuestro organismo que no coordinan correctamente la
producción de proteínas y la duplicación del genoma sufren cambios en su genoma
lo cual conlleva a un proceso de proliferación descontrolada.
La vía de control identificada en este estudio es
especialmente importante en aquellas células más susceptibles a los cambios
ambientales, donde la demanda de proteínas especializadas es más alta.
Un ejemplo ilustrativo sería las células de piel, que están
continuamente expuestas a la irradiación solar, a cambios de temperatura, de
humedad, etc. Estas células necesitan de un freno o control adicional para
evitar la aparición de inestabilidad genómica, que en organismos
multicelulares, como el hombre, es el principal motor de transformación maligna
y aparición de cáncer.
La reciente identificación de esta vía de control abre un
nuevo camino, poco explorado hasta ahora, para mejorar el diagnóstico y
pronóstico de posibles tumores que se originan en cualquier tejido celular
expuesto a cambios en los factores ambientales.
Comentarios
Publicar un comentario
Gracias por comentar. Te rogamos que seas preciso y educado en tus comentarios.