Demuestran
funciones regulatorias de nuevas formas del ADN
El hallazgo posibilita el desarrollo de estrategias para
terapias contra el cáncer y la intervención sobre patologías embrionarias o
neonatales.
En 1953, dos investigadores de la Universidad de Cambridge,
Watson y Crick, publicaron un artículo que describe la estructura del entramado
doble hélice del ADN: el código químico de toda la vida. A 63 años del
aniversario de este hito científico, un nuevo trabajo muestra que la historia
continúa: otro equipo de investigadores de Cambridge, liderado por Shankar
Balasubramanian, reveló que el ADN de células humanas aisladas también puede
formar otras estructuras conocidas como ‘cuádruplex de guanina’ o G4.
En un estudio reciente, investigadores del Instituto de
Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET-UNR) demostraron por
primera vez que los G4 participan en la sintonía fina de la expresión de genes esenciales
para el desarrollo embrionario de los vertebrados.
“Si bien se conocía que los G4 pueden formarse en el ADN de
células humanas aisladas, aún no se había demostrado su función durante un
proceso biológico complejo llevado a cabo por un organismo vivo”, explica Nora
Calcaterra, investigadora principal del CONICET y jefa del laboratorio de
Bioquímica y Biología Molecular del Desarrollo del IBR.
Este es uno de los aspectos relevantes del trabajo, ya que
demostraron que los G4 no sólo se forman en el ADN de las células de organismos
complejos sino también que son requeridos para el éxito de un proceso altamente
regulado, como es el desarrollo embrionario de los vertebrados.
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“El control sobre cuáles genes se usan y cuáles no en un
tipo particular de células es fundamental, ya que permite que existan células
con los mismos genes y que funcionen de manera diferente”, comenta Calcaterra-
y agrega, “que algunas células sean destinadas a ser células de la piel, otras
a células de huesos o cartílagos, otras a células musculares”.
Las instrucciones que definen el destino de las células se
adquieren durante las primeras etapas del desarrollo embrionario. En el humano,
alrededor de los 15 días posteriores a la fecundación, ya se determinan los
patrones que controlan cuáles genes “se encienden” y cuales no en cada uno de
los tipos celulares. Para realizar el estudio los investigadores utilizaron el
pez cebra como modelo animal de desarrollo embrionario ya que utiliza
prácticamente los mismos circuitos de genes que otros vertebrados, incluso el
hombre.
En este trabajo, publicado en enero de 2016 en la revista
Nucleic Acids Research, también se encontró que algunos genes esenciales para
el desarrollo embrionario comparten con los oncogenes mecanismos de regulación
que involucran G4. Los oncogenes son genes cuya actividad anormal provoca un
incremento descontrolado de la proliferación celular y la consecuente formación
de tumores.
En base a evidencias experimentales reunidas en la última
década, que demuestran que la actividad de la mayoría de los oncogenes es
controlada por G4, la industria farmacéutica se encuentra abocada al desarrollo
de moléculas dirigidas a estas estructuras en busca de posibles drogas
antitumorales. Sin embargo, hasta el momento, las drogas ensayadas no
discriminan entre los oncogenes y otros genes controlados por G4, ya que se
unen a todos los G4 presentes en el genoma.
“Basándonos en investigaciones anteriores, fuimos capaces de
desarrollar una novedosa estrategia que permite bloquear la formación de G4
específicamente en los genes cuya acción se desea modificar. Esta estrategia
podría ser usada como una herramienta más dirigida para la intervención
específica de G4 presentes en oncogenes y convertirse a futuro en una
alternativa para inhibir selectivamente la proliferación de células tumorales”,
dijo Pablo Armas, investigador adjunto del CONICET y coautor de la publicación.
Sobre las bases de este trabajo será posible predecir las
consecuencias que la existencia de G4 pueda tener sobre la acción de genes
específicos, a fin de diseñar estrategias racionales de prevención o
intervención no sólo sobre el desarrollo de tumores sino también sobre
patologías embrionarias o neonatales.
Fuente: http://www.ibr-conicet.gov.ar/noticias/demuestran-funciones-regulatorias-de-nuevas-formas-del-adn/
Fuente: http://www.ibr-conicet.gov.ar/noticias/demuestran-funciones-regulatorias-de-nuevas-formas-del-adn/
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