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Por qué una proteína es protectora del genoma

Martes 22 Agosto, 2017 en  Ciencia y Tecnología

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), liderados por Ferran Azorín, han descubierto por qué la proteína histona 1 es un protector principal de la estabilidad del genoma y una proteína vital para el organismo.

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(El Economista) Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), liderados por Ferran Azorín, han descubierto por qué la proteína histona 1 –la más desconocida de las cinco histonas existentes– es un protector principal de la estabilidad del genoma y una proteína vital para el organismo, ya que su supresión produce lesiones en el ADN, ha publicado la revista ‘Nature Communications’.

Azorín, también profesor de Investigación del CSIC y jefe del grupo de Estructura y Función de la Cromatina, ha remarcado que la histona 1 es un elemento constitutivo de la cromatina –la forma en que se empaqueta el ADN dentro del núcleo celular por la acción de las histonas–, mientras que del resto de histonas sí que se conoce por ejemplo las enzimas que las modifican, las funciones y cómo se regulan.

Las histonas son proteínas principales en la regulación de la expresión de los genes, y el estudio explica por primera vez que la supresión de la histona 1 produce daño celular e inestabilidad genómica –lesiones en el ADN–.

El descontrol en una zona habitualmente reprimida de la cromatina, llamada heterocromatina, genera que se transcriba información genética impropia, que da lugar a que se acumulen en la cromatina híbridos de ADN y ARN, los llamados R-loops, que son letales.

“Cuando se desregula la heterocromatina los desastres son enormes”, ha subrayado el codirector del estudio e investigador asociado del grupo, Jordi Bernués, mientras que el equipo también ha observado que en presencia de histona 1 estos problemas no se generan aunque la heterocromatina se exprese, ha explicado el IRB en un comunicado.

La función de la histona 1 no es sólo de represión, sino que también colabora activamente en la eliminación de los R-loops, pero se desconoce cómo lo sabe: “Eso es lo que queremos investigar, el mecanismo, cómo la histona 1 está evitando que cause destrozos”, ha explicado la estudiante de doctorado del IRB Barcelona, Anna Casas-Lamesa, co-primera autora de este artículo junto con Aleix Bayona-Feliu.

La mosca del vinagre Drosophila melanogaster ha sido clave para estudiar las funciones; los científicos eliminaron la histona 1 de la estructura precursora de las alas de estos insectos, y observaron que la mosca nacía viva, pero sin alas, por lo que esta eliminación provocaba la muerte de todas las células precursoras del tejido –si lo eliminan de toda la mosca, el embrión se muere–.

Un análisis estadístico de expresión génica permitió desmentir una primera hipótesis sostenida a lo largo del tiempo: que la histona 1 era un represor global de la expresión.

“El efecto de sacar la histona 1 en la expresión génica es muy débil”, ha indicado Bernués, mientras que Azorín ha añadido que su supresión cambia la expresión de sólo un 5% de los genes, por lo que no es un gran regulador de la transcripción.

Bernués ha recalcado que el estudio ha permitido relacionar la inestabilidad genómica con la formación descontrolada de R-loops por la falta de la histona 1, lo que es “completamente nuevo”.

CÉLULAS TUMORALES

Experimentos preliminares en células tumorales en cultivo confirman que la inestabilidad genómica que presentan estas células es fruto, en parte, de una deficiencia de histona 1, aunque es necesario profundizar más en conocer esta histona, han coincidido los científicos.

Este estudio ha contado con fondos del Ministerio de Economía y Competitividad, a través de fondos europeos Feder, y de la Generalitat.


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