MADRID, 14 Jul. (EUROPA PRESS) -
Sobre la base de trabajos anteriores acerca de la compleja coreografía en la que las proteínas celulares interactúan con el ADN antes de la división celular, los científicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven del Departamento de Energía de Estados Unidos, y sus colaboradores han capturado imágenes de una tecla clave en el paso molecular que muestran cómo la enzima que desenrolla la doble hélice del ADN se extrae y se envuelve alrededor de su objetivo.
Los detalles de la investigación, publicados en la revista 'Nature Structural & Molecular Biology', mejoran la comprensión de un proceso biológico esencial y pueden sugerir formas para detener la división celular cuando sale mal. "Nuestro trabajo está orientado a la comprensión de los detalles moleculares y mecanismos de replicación del ADN en un nivel fundamental", dijo Huilin Li, biólogo del Laboratorio de Brookhaven y la Universidad de Stony Brook, en Nueva York, y autor principal del artículo, quien resalta que los hallazgos podrían tener implicaciones importantes, posiblemente apuntando a nuevas formas de luchar contra el cáncer, ya que las irregularidades en la duplicación del ADN y la división incontrolada de la célula son características de la enfermedad.
La investigación actual continúa donde se quedó un análisis realizado el año pasado, que determinó la estructura de una pieza de la maquinaria de la proteína llamada "reconocimiento de origen complejo" (ORC), que identifica y se une a los sitios de "inicio" de la replicación del ADN. "Lo que hemos descubierto en este estudio fue una especie de eslabón perdido de lo que ocurre con esta enzima helicasa antes de que rodee el ADN y comience desenrollar las dos hebras", resumió Li.
Los investigadores utilizaron herramientas de la biología molecular y la bioquímica para ralentizar el proceso. Se purificaron y luego se volvieron a mezclar piezas del rompecabezas de la proteína (incluyendo el complejo de reconocimiento de origen, el iniciador de la replicación, el núcleo de la helicasa,y otros componentes) y un agente de energía de acción lenta. Los componentes moleculares se "congelaron" sin terminar el proceso de contratación/montaje de helicasa.
Luego, se congelaron literalmente las muestras, incrustadas en hielo, y se realizaron decenas de miles de fotos con un criomicroscopio de electrones, para, posteriormente, usar programas informáticos para reconstruir la estructura 3-D de las imágenes de microscopía electrónica 2-D. "La reconstrucción en 3-D nos dio una instantánea de la estructura intermedia difícil de alcanzar", explican los autores.
La comparación de la nueva estructura (componentes de helicasa unidos al reconocimiento de origen complejo) con las estructuras de ORC reveló cambios conformacionales. La unión de los componentes básicos de helicasa parece desplazar ORC en una conformación de espiral que se ajusta a la forma espiral de ADN de doble cadena. "Este cambio de forma de ORC parece ser un paso importante para facilitar la unión de la helicasa en forma de anillo en el ADN", explican.
