Descubriendo el funcionamiento de la “guardiana” del genoma

Las células están constantemente expuestas a agentes endógenos (radicales libres de oxigeno) y exógenos (luz ultravioleta, radiación, tabaco…) que alteran la estructura del ADN induciendo la aparición de mutaciones, tumores y muerte celular. Para asegurar la integridad del genoma y garantizar la adecuada función de las células, estas cuentan con unos mecanismos de reparación complejos encargados de corregir estos errores.

El mecanismo de reparación de errores de apareamiento (MMR) es responsable de eliminar las bases desapareadas, causadas por daños espontáneos, oxidación, daños en los procesos de replicación o recombinación, entre otros. La importancia del MMR radica en mantener la estabilidad genómica y reducir las mutaciones durante la replicación, puesto que individuos con mutaciones relacionadas al MMR, presentan una alta predisposición a desarrollar tumores, síndromes y cáncer.

Durante la división celular en la fase de replicación del ADN, actúa una proteína, la ADN polimerasa, que duplica la información genética de la célula para transferirla a las células hijas. Además, esta proteína cuenta con un corrector que corrige los errores que se introducen durante la replicación. Cuando este corrector resulta insuficiente, entra en escena la proteína MutS, que escanea el ADN copiado en busca de errores para su reparación. Sin embargo, hasta ahora, no estaba claro cómo una sola proteína era capaz de coordinar tantos procesos diferentes.

Un equipo del Centro Nacional de Investigación Oncológicas (CNIO) ha conseguido explicar, mediante criomicroscopía electrónica, cómo la proteína MutS, conocida como la “guardiana” del genoma, consigue coordinar este proceso esencial de reparación del ADN de principio a fin. La criomiscroscopía electrónica permite obtener imágenes a muy alta resolución de las proteínas mientras llevan a cabo su función. A partir de las imágenes, se obtienen modelos tridimensionales de la proteína que permiten entender cómo funciona.

Fuente: SINC 

Artículo original:  Fernandez-Leiro, R., Bhairosing-Kok, D., Kunetsky, V. et al. The selection process of licensing a DNA mismatch for repair. Nat Struct Mol Biol 28, 373–381 (2021). https://doi.org/10.1038/s41594-021-00577-7