SALUDUn complejo proteico que repara daños en el ADN
Un trabajo dirigido por un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado determinar la estructura de un complejo formado por las proteínas DNA-PKcs, Ku70 y Ku80, implicadas en la reparación de daños y roturas en la doble hebra del ADN. Los científicos han visualizado, por primera vez y en tres dimensiones, gracias a un microscopio electrónico de alta resolución, el ensamblaje de estas tres proteínas sobre un fragmento genético, durante la primera fase de reparación. Los resultados se publican en el último número de la revista Molecular Cell.
El investigador del CSIC Óscar Llorca, que trabaja en el Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), en Madrid, ha dirigido el estudio, en el que también han participado Ángel Rivera-Calzada, perteneciente al mismo centro, y los científicos Laurence Pearl y Laura Spagnolo, del Instituto de Investigación del Cáncer de Londres. Además, el Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), en Madrid, ha aportado las tecnologías de alta resolución empleadas en la investigación.
El sistema formado por las proteínas DNA-PKcs, Ku70 y Ku80 es responsable de la mayor parte de las reparaciones (por unión de extremos no homólogos) de roturas que se producen en el material genético. Las moléculas de ADN son dañadas y bombardeadas frecuentemente por radiaciones ionizantes, como la luz ultravioleta o los rayos gamma, así como por otros compuestos químicos externos. Todas estas agresiones se acumulan a lo largo de la vida y son las responsables del declive del organismo.
El equipo dirigido por Llorca ha estudiado el momento en que las tres proteínas reconocen el ADN de las células dañado. "El objetivo de la reparación consiste en reconocer de manera extraordinariamente rápida y eficiente un ADN roto allí donde aparece. Para ello, dos complejos, formados cada uno de ellos por las tres proteínas, interactúan para mantener unido el material genético temporalmente, evitando su pérdida", explica Llorca.
El investigador del CSIC completa su explicación: "Mientras esto sucede, la proteína DNA-PKcs se prepara para atraer al resto de enzimas, que serán las encargadas de unir químicamente los dos fragmentos genéticos y reparar así la rotura".
Los científicos han podido determinar no sólo la estructura macromolecular formada por los dos complejos en el momento preciso de unión de los dos fragmentos genéticos, sino también la estructura de un complejo de las tres proteínas unido a un extremo del ADN roto.
Dianas farmacólogicas contra el cáncer
El sistema de reparación de la célula es esencial para evitar que se acumulen roturas en el material genético, las cuales podrían derivar en una mayor predisposición a la aparición de tumores y al envejecimiento prematuro. Los actuales tratamientos antitumorales provocan la muerte de las células del tumor mediante un mecanismo basado precisamente en provocar lesiones en el ADN.
El trabajo dirigido por el CSIC puede servir de base para el diseño de tratamientos anticancerígenos más eficaces, ya que, apunta Llorca, "muchos estudios han demostrado que se puede potenciar la acción de estos tratamientos interfiriendo en los sistemas naturales de reparación genética".
El coordinador de este trabajo explica que, de hecho, se ha demostrado que la inhibición de estos sistemas de reparación puede sensibilizar las células tumorales y reducir su resistencia a las drogas.
