Actualizado 19/10/2007 12:38:15 +00:00 CET

Investigadores del CSIC logran visualizar en 3D un proceso de reparación de roturas de ADN

MADRID, 19 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han logrado, por primera vez, determinar la estructura tridimensional de la etapa de conexión que inicia la reparación de dobles roturas de cadena en el ADN. En concreto, la investigación desgrana, en la bacteria 'mycobacterium tuberculosis', las bases estructurales del proceso conocido como reunión de extremos no homólogos (NHEJ, en su acrónimo inglés).

El hallazgo profundiza en el conocimiento de este mecanismo celular de reparación de ADN que, en caso de fallos en su funcionamiento, puede propiciar la muerte de la célula o, en mamíferos, su transformación en célula tumoral, informó hoy el CSIC en un comunicado.

El miembro del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Luis Blanco, ha codirigido la investigación junto con un equipo de la Universidad de Sussex (Reino Unido) encabezado por Aidan Doherty, científico que identificó hace tres años la existencia del mecanismo de NHEJ en bacterias.

En este sentido, Blanco destacó que el proceso NHEJ es "un arma de doble filo", ya que si se producen varias roturas simultáneas es posible que el mecanismo fusione el extremo de una rotura con el extremo de una rotura diferente. Este suceso, en mamíferos, puede provocar una traslocación que conduzca a la activación de oncogenes que propiciaría la conversión de las células sanas en tumorales.

Hasta el momento existía "escasa información" sobre cómo las diferentes actividades que colaboran en este mecanismo se sucedían de forma secuencial y coordinada, explicó este experto. Los dominios que intervienen en el proceso, nucleasa, polimerasa y ligasa, actúan en cierto sentido como "un kit de pegamento de contacto, que limpia, rellena y empalma las roturas".

En el caso de la bacteria estudiada, es el dominio de polimerización de la proteína LigD (que además contiene los dominios nucleasa y ligasa) quien se encarga de conectar los extremos de la rotura. La estructura en tres dimensiones revela cómo dos monómeros de este módulo de polimerización logran mediar la conexión entre los extremos rotos de ADN. Para reconocerlos, los monómeros mantienen una fuerte interacción con el residuo de fosfato 5-terminal de cada rotura.

Esta misma propiedad es compartida por dos ADN polimerasas que participan en NHEJ en humanos, que fueron descubiertas en el laboratorio de Blanco. En este sentido, el investigador apunta que el siguiente paso es analizar NHEJ en estructuras más complejas que las bacterianas, para profundizar en el conocimiento del mecanismo en mamíferos.

RESISTENCIA CONTRA ANTIBIÓTICOS

Como explica Blanco, NHEJ no sólo cumple una función de reparación del ADN, sino que también propicia la aparición frecuente de mutaciones. En el caso de la familia de bacterias objeto de este estudio, los datos demuestran que NHEJ constituye una fuente de variabilidad genética que permite a las bacterias sobrevivir adaptándose a situaciones de estrés genotóxico, como la desecación o un tratamiento con antibióticos.

El investigador del CSIC amplía esta idea: "Las bacterias se basan en mutaciones para adaptarse a medios hostiles y, según los datos de la investigación, muchas bacterias parecen recurrir a NHEJ para garantizar una cuota de variabilidad". En este contexto, explica, eliminar de forma selectiva o interferir con NHEJ en bacterias podría tener importancia clínica como fórmula para minimizar el impacto de la adquisición de determinadas resistencias.