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Observan cómo el ADN se replica y se repara a sí mismo

Obtienen imágenes detalladas utilizando rayos X de un acelerador de partículas


Científicos del Reino unido han desvelado parte del mecanismo por el cual el ADN se replica y se repara a sí mismo, utilizando rayos X de un acelerador de partículas. Han obtenido imágenes detalladas de cómo las enzimas endonucleasas flap recortan las moléculas de ADN ramificado después de que las células se hayan dividido.





ADN ramificado. Fuente: Universidad de Sheffield.
ADN ramificado. Fuente: Universidad de Sheffield.
Científicos británicos han desvelado una parte crucial del misterio de cómo puede nuestro ADN replicarse y repararse a sí mismo, algo que es esencial para todas las formas de vida.

La nueva investigación, llevada a cabo por científicos de la Universidad de Sheffield, ha puesto de manifiesto cómo las moléculas de ADN ramificadas se retiran de la estructura de doble hélice, un proceso que los científicos han estado intentando escudriñar desde hace más de 20 años.

Jon Sayers, profesor de Genómica Funcional de la Universidad de Sheffield y autor principal del estudio, dice en la nota de prensa de la institución: "El ADN ramificado aparece en varios episodios de Expediente X, puesto que la agente Scully sospecha que los alienígenas lo insertaron en su sangre".

"En realidad, lejos de ser de origen alienígena, el ADN ramificado se forma todos los días en nuestros cuerpos. Sucede cada vez que nuestras células se dividen. Estas ramas son intermediarios esenciales formados durante el proceso de copia de nuestro ADN".

El equipo, formado por los departamentos de Infección, Inmunidad y Enfermedad Cardiovascular, y de Biología Molecular y Biotecnología, ha capturado instantáneas nunca antes vistas de los fenómenos moleculares con un detalle increíble.

En ellas se muestra cómo las enzimas endonucleasas flap (FEN) recortan las moléculas de ADN ramificado después de que las células se hayan dividido.

El equipo hizo el descubrimiento usando el Diamond Light Source, un sincrotrón -acelerador de partículas- del Reino Unido, que funciona como un microscopio gigante que aprovecha la energía de electrones para producir luz de rayos X, que los científicos pueden utilizar para estudiar cualquier cosa, desde fósiles y motores a reacción hasta virus y vacunas.

Aplicaciones

Sayers dice: "Los FEN analizados en el estudio son muy similares a los utilizados en las pruebas de diagnóstico de enfermedades genéticas, bacterias y virus. Comprender cómo funcionan ayudará a diseñar pruebas y herramientas mejores y más fiables para la investigación en laboratorios y para los laboratorios de diagnóstico de hospitales".

"Puesto que la replicación del ADN es esencial para todas las formas de vida, la comprensión de cómo funciona a nivel molecular da una idea de uno de los procesos celulares más básicos. Las enzimas que llevan a cabo este proceso a veces están involucradas en el cáncer".

Y agrega: "Saber cómo funcionan estas enzimas podría ayudar al desarrollo de nuevos fármacos antimicrobianos que se podrían utilizar para combatir las bacterias resistentes a los antibióticos."

Los resultados del estudio pionero se publican en la revista Nature Structural & Molecular Biology.

Referencia bibliográfica:

Faizah A. AlMalki, Claudia S. Flemming, Jing Zhang, Min Feng, Svetlana E. Sedelnikova, Tom Ceska, John B. Rafferty, Jon R. Sayers y Peter J. Artymiuk: Direct observation of DNA threading in flap endonuclease complexes. Nature Structural & Molecular Biology (2016) doi:10.1038/nsmb.3241


Martes, 7 de Junio 2016
Universidad de Sheffield/T21
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