Las roturas de doble cadena de ADN DSB son la peor forma posible de mal funcionamiento genético que puede causar cáncer y resistencia a la terapia. La nueva información publicada revela más acerca de por qué ocurre esto y cómo se pueden reparar estas roturas.
Los científicos del MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas informaron sobre sus hallazgos sobre el papel de la enzima fumarasa en la reparación del ADN en la edición del 3 de agosto de 2015 de Biología celular natural.
"Nuestro estudio demostró que la actividad enzimática de la enzima metabólica fumarasa y su producto, el fumarato, son elementos críticos de la respuesta al daño del ADN y que la deficiencia de fumarasa promueve el crecimiento del tumor debido al deterioro de la reparación del ADN", dijo Zhimin Lu, MD,Ph.D., profesor de Neuro-Oncología.
El equipo de Lu demostró que la fumarasa logra esto a través de un proceso crítico para la regulación y expresión génica conocida como metilación de histonas. Se cree que muchos cánceres resultan de la metilación de histonas mal regulada.
Otro componente crucial del proceso de reparación del ADN es el ADN-PK, una proteína quinasa que gobierna la respuesta al daño del ADN, ayudando a asegurar la estabilidad genética. Los investigadores definieron cómo el ADN-PK y la fumarasa interactúan para aumentar la metilación de histonas, permitiendo la reparación del ADN yrestauración de células sanas.
"Sabemos que la metilación de histonas regula la reparación del ADN, pero los mecanismos subyacentes a esta reparación no se han entendido completamente", dijo. "Nuestra investigación reveló un mecanismo de 'retroalimentación' que subyace en la regulación del ADN-PK por la fumarasa asociada a la cromatina y lafunción de esta fumarasa en la regulación de la metilación de histonas y la reparación del ADN ".
Este proceso de reparación de la cadena de eventos ocurre en las regiones DSB e inicia una "reparación" de daños en el ADN al unir los extremos de la cola de las roturas de doble cadena.
Cada vez más, se está analizando la inhibición de las PK-ADN y la fumarasa por su potencial para sensibilizar las células cancerosas a la quimioterapia o la radioterapia. Se espera que una comprensión más profunda sobre cómo logran esto puede conducir a nuevos enfoques para el tratamiento del cáncer.
El grupo del Dr. Lu informó anteriormente que otra enzima metabólica, la piruvato quinasa M2 PKM2 actúa como una proteína quinasa en la regulación del efecto Warburg, un proceso por el cual las células cancerosas producen energía, así como también para la regulación de la expresión génica y el ciclo celularprogresión.
"Nuestros nuevos hallazgos sobre el papel de la fumarasa en la reparación del ADN demuestran aún más que las enzimas metabólicas pueden poseer funciones no metabólicas en actividades celulares cruciales de las células cancerosas", dijo Lu.
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Materiales proporcionado por Centro de Cáncer MD Anderson de la Universidad de Texas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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