miércoles, 6 de abril de 2011

DESCUBREN DOS PROTEÍNAS QUE ESTÁN IMPLICADAS EN LA REPARACIÓN DEL ADN

 Fuente: diariomedico.com
Un equipo multicéntrico publica en el último número de la edición digital de Nature Structural and Molecular Biology un estudio sobre la reparación del ADN en el que ha participado Gabriel Moncalián Montes, profesor de Genética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cantabria.
El trabajo, titulado ABC ATPase signature helices in Rad50 link its nucleotide state to the Mre11 interface for DNA double-strand break repair, describe cómo se produce la interacción entre las proteínas Mre11 y Rad50 y su implicación en la reparación del ADN con roturas en la doble cadena. "La reparación del ADN es un proceso esencial para la supervivencia de la célula, al protegerla de mutaciones perjudiciales. Estas mutaciones en la molécula de ADN pueden alterar la lectura de la información codificada en sus genes, por lo que el proceso de reparación debe estar continuamente operativo y así corregir el daño de forma inmediata", ha explicado.


  • La investigación se está centrando en la modificación de dos tipos de proteínas: las de unión a ADN y las implicadas en síntesis de triglicéridos
Mayor sensibilidad
El profesor ha señalado que Rad50 y Mre11 son dos de las proteínas que actúan en el proceso de reparación de roturas de ADN de cadena doble por recombinación homóloga, usando cadenas complementarias no dañadas como molde para restaurar la dañada. "Ambas proteínas participan en la conexión y alineamiento de los extremos del ADN, cortado de forma coordinada gracias a la interacción observada por primera vez en las estructuras descritas en el artículo", ha añadido.
Según el experto, estos resultados podrían tener gran importancia en el desarrollo de pequeñas moléculas que eviten esta interacción, haciendo que las células cancerosas sean más sensibles al tratamiento tradicional al inhibir las rutas de reparación del ADN dañado.
La estructura tridimensional del complejo Rad50-Mre11 fue resuelta por Moncalián durante su estancia posdoctoral en el laboratorio de John Tainer, en el Instituto Scripps de La Jolla, de California (Estados Unidos), y en los sincrotrones de las universidades de Berkeley y Stanford, también en California. Para ello, los investigadores pusieron en práctica la técnica de difracción de rayos X de cristales de proteína, principal método de obtención de información estructural en el estudio de proteínas.
"Se emplearon radiaciones de rayos X producidas en un sincrotrón -acelerador de electrones-, debido a su alta intensidad y posibilidad de modificar su longitud de onda".
Modificación proteica
Actualmente Moncalián es el investigador principal del subgrupo de ingeniería de proteínas en el Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (Ibbtec), donde continúa realizando estudios de estructura de proteínas, utilizando para ello el soporte científico del European Synchrotron Radiation Facility localizado en la ciudad francesa de Grenoble. El grupo de I+D+i que lidera está estudiando ahora la modificación de dos tipos de proteínas -las de unión a ADN y las implicadas en la síntesis de triglicéridos-, con el fin de ampliar el conocimiento de sus mecanismos de acción y modificar su función con fines biotecnológicos.
En cuanto a la ingeniería de proteínas implicadas en la síntesis de triglicéridos, el grupo está estudiando las diacilgliceroltransferasas de diversos organismos para modificar la composición final de sus triglicéridos, gracias a un proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación. Además, Moncalián continúa implicado en el estudio de la reparación de roturas de ADN de doble cadena en colaboración con el grupo de John Tainer, de la Universidad de La Jolla, en California. En mayo comenzará una estancia en el laboratorio del Instituto californiano Scripps para caracterizar estructuralmente otra de las proteínas implicadas en la reparación del ADN.
Para la ingeniería de proteínas de unión a ADN, el equipo de este investigador trabaja en colaboración con Fernando de la Cruz, también del Ibbtec y profesor de Genética de la Universidad de Cantabria, en la modificación de diversas proteínas que controlan el paso de información genética de una célula a otra.
Cadena dañada
Según ha puesto de manifiesto el especialista, cuando las moléculas de ADN de una célula se rompen, repararlas implica protegerlas de mutaciones perjudiciales que pueden alterar la lectura de la información codificada en los genes e incluso causar enfermedades como el cáncer. El proceso de reparación debe estar continuamente operativo para poder corregir el daño de forma inmediata.
Moncalián publicó en 2008 en Cell una descripción de cómo la proteína Mre11 actúa en el proceso de reparación del ADN, un curso esencial para la supervivencia de las células, dado que es capaz de conectar y alinear una cadena dañada. Lo que hace Mre11 al detectar la rotura es dimerizarse, transformarse en un dímero, una proteína compuesta por dos subunidades. "Convertida en estructura doble, la proteína comienza su actividad exonucleasa, es decir replica segmentos de ADN para restaurar la cadena".
(Nat. Struc. Mol. Biol DOI: 10.1038/nsmb.2038).