Proteína del motor que rebobina la DNA
Proteína del motor que rebobina la DNA
Dos biólogos en la Universidad de California, San Diego han descubierto el primer de una nueva clase de proteínas celulares del motor que “rebobine” las secciones de la molécula double-stranded de la DNA que se desenrollan, como las cintas enredadas de una cinta de cassette, en las “burbujas” que evitan que los genes críticos sean expresados.
“Cuando su DNA consigue pegada en la posición desenrollada, sus células están en el apuro grande, y en seres humanos, que lleva en última instancia a la muerte” dijo a Jim Kadonaga, profesor de la biología en el UCSD que dirigió el estudio. “Qué descubrimos es la enzima que fija este problema.”
El descubrimiento representa la primera vez que los científicos han identificado una proteína del motor diseñada específicamente para prevenir la acumulación de burbujas de la DNA desenrollada, que ocurre cuando los hilos de la DNA se desenrollan incorrectamente en ciertas localizaciones a lo largo de la molécula.
Los resultados de los investigadores del UCSD, detallados en la aplicación del 31 de octubre la ciencia, son también importantes porque proveen de científicos biomédicos una mayor comprensión de los mecanismos moleculares que llevan a un desorden genético raro llamado displasia inmuno-osea de Schimke. El descubrimiento permitirá eventual que los investigadores médicos diseñen los tratamientos futuros para este desorden genético devastador, que causa movimientos, paro cardíaco congestivo, incidente de riñón y muerte en niños jovenes.
“Sabíamos que esta proteína determinada causó esta enfermedad antes de que comenzáramos el estudio,” dijo Kadonaga. “Que es porqué lo investigamos. Apenas no sabíamos lo que hizo.”
Qué lo hizo esta proteína, llamada HARP para la proteína HepA-relacionada, Kadonaga y Timur asombrosos Yusufzai, un compañero postdoctoral que trabaja en su laboratorio. Los dos biólogos moleculares descubrieron inicialmente que esta proteína del motor quema energía de la misma forma que las enzimas llamaron helicases y, como los helicases, asociadas a las secciones de división de la DNA. Pero mientras que los helicases utilizan su energía para separarse dos destemplaron el ácido nucléico hilo-tal como dos hilos de DNA, dos hilos de ARN o los hilos de un híbrido de RNA-DNA los científicos encontrados a su sorpresa que esta proteína hizo el contrario; es decir, rebobina secciones de la DNA defectuosa y sella así los dos hilos juntos otra vez.
Por consiguiente, los biólogos del UCSD llamaron su nueva actividad enzimática un “helicase del recocido.”
“Incluso no considerábamos la idea de destemplar helicases antes de que este estudio comenzara,” dijimos Kadonaga. “No ocurrió a nosotros que existieron tales enzimas incluso. De hecho, nunca sabíamos hasta ahora qué sucedió a la DNA cuando consiguió pegada en la posición desenrollada.”
Ahora los científicos que estudian la acción de helicases en la DNA y el ARN tienen enteramente una nueva clase de proteínas a investigar.
“Esto abrirá un nuevo campo de estudio entero,” dijo Kadonaga. “Hay muy pocas enzimas sabidas que alteran la estructura de la DNA. Y hemos descubierto enteramente un nuevo. No se esperaba que esto sucediera en el año 2008. Debemos haber encontradolos todos ahora.”
“Creo que va a ir más allá de la DNA. Apenas pues hay helicases de DNA-DNA, hay helicases de RNA-DNA y helicases de RNA-RNA. No toma tan mucha imaginación para prever que van probablemente a ser helicases del recocido de RNA-DNA y los helicases del recocido de RNA-RNA. El campo potencialmente puede ser bastante grande. Y como la gente descubre cada vez más helicases que destemplan adicionales, este campo se ampliará.”
Kadonaga y Yusufzai están buscando ya para más helicases del recocido, pero también planean continuar sus estudios de la ARPA.
“Primero, qué queremos hacer es encontrar más de estas proteínas, así que estamos buscando más ahora,” dijo Kadonaga. “También queremos ver a lo que son afectados otros procesos específicos por esta proteína determinada, ARPA, en la célula.”
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