Investigadores del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) y de la Universidad de Sevilla dan un paso más en el estudio de algo tan esencial para la vida como son las moléculas de ADN. Para ello, han estudiado el papel de la proteína PIF1, capaz de deshacer diversas estructuras en dichas moléculas. Éstas contienen las instrucciones que permiten a las células funcionar correctamente, de manera que cuando se produce una alteración que no es reparada adecuadamente tienen lugar mutaciones que pueden conllevar problemas para la salud del organismo.

Para evitar estos problemas es necesario mantener la molécula de ADN intacta, salvaguardando así la información genética. Sin embargo, el propio metabolismo celular, y especialmente el propio uso de esta información, provoca que de manera habitual sufra alteraciones físicas o químicas que podrían comprometer la información que contiene y causar mutaciones. De hecho, una célula puede llegar a sufrir decenas de alteraciones cada día.

Moléculas de ADN

Para evitar al máximo una pérdida de información genética, durante la evolución han aparecido múltiples mecanismos que son capaces de lidiar con estas alteraciones y reparar la molécula de ADN. Si estos mecanismos no son lo suficientemente eficientes para reparar todas las alteraciones, se acumulan mutaciones que provocan de manera natural el envejecimiento celular y, en ocasiones, pueden derivar en la aparición de patologías diversas, incluida el cáncer.

“Aunque se sabe mucho sobre los mecanismos básicos de reparación del ADN que actúan cuando la molécula se encuentra en una configuración normal, se sabe todavía poco sobre los factores adicionales requeridos para reparar las regiones de ADN que se encuentran en una configuración atípica. En este artículo, publicado en Cell Reports, hemos encontrado que la proteína PIF1, una proteína con la habilidad de deshacer diversas estructuras en el ADN, actúa durante la reparación de roturas en el ADN que se encuentra formando una estructura intracatenaria conocida como cuádruplex de Guaninas”, explica el científico y autor del estudio Pablo Huertas.

Estas estructuras se producen cuando en la secuencia de ADN existen regiones ricas en guaninas, una de las cuatro “letras” del alfabeto genético, que pueden interaccionar entre sí.

“Nuestros datos sugieren que la presencia de estas estructuras impide el trabajo de la maquinaria de reparación, a menos que sean deshechas por PIF1. Para ello, PIF1 necesita interaccionar con la proteína BRCA1, conocida por su importancia en este proceso y cuyas mutaciones causan cáncer de mama”, añade el profesor Huertas.

Identificar este nuevo factor asociado a la reparación de roturas en el ADN puede suponer a largo plazo un mejor entendimiento de los procesos que causan la acumulación de mutaciones asociados a la aparición de tumores. Asimismo, conocer mejor lo que está ocurriendo, puede abrir nuevas opciones terapéuticas.

Algunas drogas que estabilizan los cuádruplex de guaninas están incluidas en estudios clínicos para combatir el cáncer, por lo que conocer qué factores van a interaccionar con estas estructuras del ADN permitirá elegir mejor a qué tipo de pacientes se podrían aplicar estos tratamientos.

Referencias:

The Helicase PIF1 Facilitates Resection over Sequences Prone to Forming G4 Structures. Sonia Jimeno, Rosa Camarillo, Fernando Mejías Navarro, María Jesús Fernández Ávila, Isabel Soria Bretones, Rosario Prados Carvajal, Pablo Huertas. Publicado en Cell Reports 24, 1–12. Septiembre 2018 DOI:10.1016/j.celrep.2018.08.047.