La modificación química de las subunidades de ADN contribuye a la regulación de la expresión génica. Los investigadores de Ludwig-Maximilians-Universitaet LMU en Munich ahora han descifrado una nueva vía que puede reactivar genes que han sido silenciados de esta manera, evitando el riesgo de dañarel ADN
En organismos multicelulares, cada célula contiene el complemento completo de información genética característica de la especie en particular. Sin embargo, en cualquier célula dada, solo se expresa un subconjunto de esta biblioteca de genes integral, y es esta selectividad la que da lugar a diversastipos de células con funciones específicas. A nivel del ADN en sí, las modificaciones químicas simples de sus subunidades pueden determinar qué genes están activos y cuáles están desactivados. Pero la regulación de genes también debe ser flexible, lo que requiere que la activación y la inactivación de los genes debenser reversible. Esto implica que también debe ser posible eliminar tales modificaciones de ADN. Investigadores de la LMU dirigidos por el profesor Thomas Carell ahora han descrito un nuevo mecanismo para la reactivación de genes silenciados que, a diferencia de otras vías conocidas, no conduce a la generaciónde intermediarios potencialmente nocivos. Los nuevos hallazgos aparecen en la revista Biología química de la naturaleza .
La metilación de uno de los cuatro componentes básicos que se encuentran en el ADN, la base de nucleótidos conocida como citidina, juega un papel importante en la regulación de la actividad génica. La unión de un grupo metilo CH3 a la citidina no metilada la convierteen 5-metilcitidina, que se sabe que bloquea la actividad del gen. "Esto plantea la cuestión de cómo la célula puede revertir esta modificación inactivadora para restaurar el gen a su estado anterior", dice Carell. Para reactivar el gen metilado, el metiloel grupo debe ser eliminado. Hasta ahora, se ha asumido que la citidina metilada debe ser eliminada del ADN y reemplazada por la forma no metilada de la base. Sin embargo, este es un proceso arriesgado, ya que requiere cortar uno o incluso amboslas hebras de ADN, y a menos que se reparen rápidamente, las roturas de ADN pueden tener graves consecuencias para la célula.
"Ahora hemos demostrado en las células madre embrionarias de ratón que hay otro modo de desmetilación que evita cualquier ruptura en la continuidad de la cadena de ADN", dice Carell. En esta vía, el grupo metilo unido se oxida enzimáticamente para dar lugar a5-formilcitidina, que el equipo de Carell detectó por primera vez en células madre de ratón en 2011. Ahora han usado isótopos estables para etiquetar la 5-formilcitidina en células madre y han demostrado que se convierte rápidamente en citidina no metilada ". Este mecanismo permite a las células regular la actividad genéticaa nivel de ADN sin correr el riesgo de que el ADN se dañe en el proceso ", explica Carell. Los autores del nuevo estudio creen que esta vía también podría ser de interés médico, ya que puede proporcionar una forma de reprogramar las células madre ende manera específica. Tal método a su vez abriría nuevas perspectivas en la medicina regenerativa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universität München . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :