23 noviembre 2012

Telómeros de los cromosomas humanos (imagen tomada de Holistic Primary Care). 
Los cromosomas poseen en el final de sus extremos estructuras especiales de ADN conocidas como telómeros, así como una gama de proteínas, que en conjunto actúan como una cubierta protectora. Los telómeros son mantenidos a través de la interacción entre la enzima telomerasa y otras proteínas accesorias. Investigadores del Instituto Wistar han logrado definir la estructura de una de éstas importantes proteínas en la levadura Saccharomyces cerevisiae



El entendimiento de cómo los telómeros mantienen a los cromosomas – y por ende, a los genomas – intactos es una área de interés científico enfocada en los campos del envejecimiento y del cáncer. Durante el envejecimiento, el DNA en los telómeros eventualmente se degrada más rápido de lo que la telomerasa y sus proteínas asociadas pueden repararlo, y las células mueren. En el cáncer, las células tumorales se apropian del proceso, rompiendo así los métodos naturales por los cuales nuestros cuerpos limitan el crecimiento celular; por lo tanto, las células cancerígenas pueden crecer y multiplicarse sin restricción. 

Una de éstas proteínas accesorias, Cdc13, es integral en el mantenimiento de los telómeros y esencial para la viabilidad celular en la levadura, según resultados de investigadores del Instituto Winstar. En un estudio publicado en la revista Structure, un equipo de científicos liderados por Emmanuel Skordalakes, un profesor asociado en el Programa de Expresión y Regulación Genética del Instituto Winstar, ha determinado cómo las mutacones en una región paricular del Cdc13 pueden llevar a defectos en los telómeros que podrían poner en riesgo al ADN. 

Cdc13 funciona normalmente como un dímero. El profesor Skordalakes encontró que mutaciones en una región de Cdc13 (llamada OB2) impden que las copias de la proteína puedan unirse para formár el dímero. Los descubrimientos ayudan a explicar la biología de esta proteína clave en el mantenimiento de lso telómeros, y podría eventualmente llevara al desarrollo de un terapéutico para tratar el cáncer. "Si pudiéramos apuntar a la región OB2 de Cdc13, por ejemplo, sería una complicación para el mantenimiento de los telómeros", afirmó Skordalakes. "Si se puede interrumpir el reclutamiento de la telomerasa en los seres humanos, potencialmente se podría conducir a la muerte de las células". 

Cdc13 cumple una doble función en la replicación de los telómeros. En primer lugar, evita que los mecanismos celulares naturales de reparación del ADN confundan a los telómeros con un tramo roto de ADN, lo que podría provocar el caos genético si, por ejemplo, dichas proteínas unieran los dos extremos un cromosoma. En segundo lugar, cdc13 recluta a la telomerasa y las proteínas asociadas con la finalidad de de alargar los telómeros. 

En la levadura, los telómeros están rodeados por un complejo multiproteico llamado CST, que contiene a las proteínas Cdc13 (C), Stn1 (S), y Ten1 (T). Cdc13 es un miembro clave en este complejo y sirve para envolver la estructura de los telómeros y para reclutar enzimas clave.  Los investigadores demostraron que, al igual que tres de las cuatro regiones de Cdc13, OB2 forma lo que se conoce como un plegamiento de unión oligonucleótido/oligosacárido. Estos plegamientos normalmente permiten a las proteínas unirse a las pentosas del ADN, pero en OB2 la estructura cristalina indica que este plegamiento realmente forma una amplia superficie de unión que ayuda a dos proteínas Cdc13 a formar un dímero. 

Los autores utilizaron posterormente, análisis bioquímicos para determinar que OB2 tampoco se une a la poroteína Stn1. Sin embargo, las Cdc13 mutantes deficientes en la formación de dímeros son también deficientes en el recrutamiento de Stn1. Cuando el equipo insertó mutaciones estratégicas en la proteína Cdc13 de la levadura, encontraron que las células tenían telómeros anormalmente largos, probablemente como resultado de la interrupción en el ensamblado del complejo CST, causada por una deficiente dimerización de Cdc13. 

"La dimerización de OB2 es requerida para el correcto ensamble del complejo CST en elos telómeros. Cuando uno romes con la oligomerización de este dominio, rompes con el ensamblaje del complejo, y por lo tanto con la regulación de la longitud de los telómeros”, afirmó Skordalakes.

Puedes consultar el Resumen del artículo original desde esta liga

La nota original puedes verla en ScienceDaily.
¿Qué te parece?

2 comentarios:

  1. Es complejo conforme ala manera de explicar, pero si sigue avanzando de esta manera las investigaciones sobre estos telomeros se descifrara un gran auge en la biología del ser humano

    ResponderEliminar
  2. El avance en las investigaciones sobre ADN va cada día en ascenso, lo que permite a su vez obtener más conocimientos sobre uno de los principales temas de estudio hoy en día, el cáncer y el envejecimiento, que sin duda serán siempre temas de mucho interés.

    ResponderEliminar

  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Youtube
  • Archivo del Blog