El equipo de investigación descubre un mecanismo que restaura la función celular después de un daño genético
Cómo las células pueden recuperar su desarrollo y longevidad después de un daño por los rayos UV: El descubrimiento puede permitir la terapia contra el envejecimiento prematuro
Un equipo de investigación de Colonia ha descubierto que un cambio en la estructura del ADN - más precisamente en la cromatina - juega un papel decisivo en la fase de recuperación después de un daño en el ADN. La clave es una doble ocupación por dos grupos metilo en la proteína de empaquetamiento del ADN, la histona H3 (H3K4me2). El descubrimiento fue realizado por científicos bajo la dirección del Prof. Björn Schumacher del Grupo de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento CECAD, el Centro de Medicina Molecular de Colonia (CMMC) y el Instituto de Estabilidad Genómica en el Envejecimiento y las Enfermedades de la Universidad de Colonia. El cambio específico permite que los genes se reactiven y que se produzcan proteínas después del daño: Las células recuperan su equilibrio y el organismo se recupera. El papel protector del H3K4me2 fue identificado en experimentos con el nematodo Caenorhabditis elegans. El estudio ha sido publicado en la revista Nature Structural & Molecular Biology.
La imagen muestra un microscopio confocal de C. elegans después de la irradiación UV. Hay un aumento de las ocupaciones dobles de las histonas: H3K4me2 en verde. Las ocupaciones triples (H3K4me3) están teñidas de rojo y los núcleos están marcados de azul.
Dr. Siyao Wang
El genoma de cada célula humana se daña diariamente, por ejemplo en la piel por la radiación UV del sol. El daño al ADN causa enfermedades como el cáncer, influye en el desarrollo y acelera el envejecimiento. Las disfunciones congénitas en la reparación del ADN pueden conducir a un envejecimiento extremadamente acelerado en enfermedades hereditarias raras. Por lo tanto, los procesos de preservación y reconstrucción son particularmente importantes para asegurar el desarrollo y mantener la función de los tejidos. El ADN, que se enrolla en las proteínas de los envases - las histonas - como en las bobinas de cable, está regulado por grupos metilo. Varias proteínas son responsables de colocar los grupos metilo en las histonas o de eliminarlos. El número de grupos en las proteínas de empaque afecta la actividad de los genes y por lo tanto la producción de proteínas de la célula.
En experimentos con el nematodo, el equipo de investigación demostró que después de reparar el ADN dañado, se encontraban cada vez más dos grupos metilo en los paquetes de ADN. Además, encontraron que los errores en la colocación de estos dos grupos metilo en las histonas (H3K4me2) aceleraban el proceso de envejecimiento inducido por el daño, mientras que el aumento de la posición de esta alteración de las histonas prolonga la vida útil después del daño del ADN. Al controlar las proteínas que fijan o eliminan estos grupos metilo, se podría influir en la resistencia al daño del ADN y, por lo tanto, en el proceso de envejecimiento de los animales.
Un análisis más detallado del papel de estos dos grupos metilo demostró que el enriquecimiento de H3K4 después de un daño genómico con dos grupos metilo apoya a las células en la restauración del equilibrio después de un daño en el ADN.
Ahora que conocemos los cambios exactos en la cromatina, podemos usarla para limitar con precisión las consecuencias del daño del ADN", dijo Schumacher. Espero que estos hallazgos nos permitan desarrollar terapias para enfermedades hereditarias caracterizadas por desórdenes de desarrollo y envejecimiento prematuro. Debido a la importancia fundamental de los daños en el ADN en el proceso de envejecimiento, tales enfoques podrían también contrarrestar el envejecimiento normal y prevenir las enfermedades relacionadas con la edad.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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