Los investigadores de la Universidad de Drexel y el Instituto de Tecnología de Georgia han descubierto cómo la proteína Rad52 es un jugador crucial en la reparación del ADN dependiente de ARN. Los resultados de su estudio, publicados en célula molecular , revela una función sorprendente de la proteína de recombinación homóloga Rad52. También pueden ayudar a identificar nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento del cáncer.
La radiación y la quimioterapia pueden causar una ruptura de doble cadena de ADN, uno de los tipos más dañinos de daño al ADN. El proceso de recombinación homóloga, que implica el intercambio de información genética entre dos moléculas de ADN, juega un papel importante en el ADNreparación, pero ciertas mutaciones genéticas pueden desestabilizar un genoma. Por ejemplo, las mutaciones en el supresor tumoral BRCA2, que está involucrado en la reparación del ADN por recombinación homóloga, pueden causar la forma más mortal de cáncer de mama y de ovario.
Alexander Mazin, PhD, profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Drexel, y Francesca Storici, PhD, profesora asociada de Georgia Tech, han dedicado su investigación al estudio de mecanismos y proteínas que promueven la reparación del ADN.
En 2014, Storici y Mazin hicieron un gran avance cuando descubrieron que el ARN puede servir como plantilla para la reparación de una ruptura de doble cadena de ADN en la levadura en ciernes, y Rad52, un miembro de la vía de recombinación homóloga, es un importantejugador en ese proceso.
"Proporcionamos evidencia de que el ARN puede usarse como una plantilla de donante para reparar el ADN y que la proteína Rad52 está involucrada en el proceso", dijo Mazin. "Pero no sabíamos exactamente cómo está involucrada la proteína".
En su estudio actual, el equipo de investigación descubrió el papel inusual e importante de Rad52: promueve el "intercambio inverso de cadenas" entre el ADN y el ARN bicatenario, lo que significa que la proteína tiene una capacidad novedosa para unir moléculas de ADN y ARN homólogasEn este híbrido de ARN-ADN, el ARN se puede usar como plantilla para la reparación precisa del ADN.
Parecía que esta capacidad de Rad52 es única en eucariotas, ya que de lo contrario las proteínas similares no la poseen.
"Sorprendentemente, dicha actividad de intercambio de cadena inversa de Rad52 con ARN no requiere un procesamiento extensivo de los extremos rotos del ADN, lo que sugiere que la reparación con plantilla de ARN podría ser un mecanismo relativamente rápido para sellar roturas en el ADN", dijo Storici.
Como siguiente paso, los investigadores esperan explorar el papel de Rad52 en las células humanas.
"Las roturas de ADN juegan un papel en muchas enfermedades degenerativas de los humanos, incluido el cáncer", agregó Storici. "Necesitamos comprender cómo las células mantienen estables sus genomas. Estos hallazgos nos ayudan a acercarnos a una comprensión detallada de los complejos mecanismos de reparación del ADN"."
Estos resultados ofrecen una nueva perspectiva sobre la relación multifacética entre el ARN, el ADN y la estabilidad del genoma. También pueden ayudar a identificar nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento del cáncer. Se sabe que Rad52 activo es necesario para la proliferación de células de cáncer de mama deficientes en BRCADirigirse a esta proteína con inhibidores de moléculas pequeñas es una estrategia anticáncer prometedora. Sin embargo, la actividad crítica de Rad52 requerida para la proliferación del cáncer es actualmente desconocida.
La actividad Rad52 recientemente descubierta en la reparación del ADN puede representar esta actividad proteica crítica que puede ser dirigida con inhibidores para desarrollar fármacos contra el cáncer más específicos y menos tóxicos. La comprensión de los mecanismos de reparación del ADN dirigida por ARN puedeTambién conducen al desarrollo de nuevos mecanismos de ingeniería genómica basados en ARN.
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Materiales proporcionados por Universidad de Drexel . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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