27 Octubre 2020
AVANCES. El envejecimiento se produce cuando hay un desgaste celular.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, Suiza, comprobó cómo especies de ARN llamadas “terra” se sitúan en la punta de los cromosomas, donde ayudan a prevenir el acortamiento de los telómeros y el envejecimiento celular prematuro. El estudio fue publicado en la reviste Nature, informa Europa Press.
Ya se sabía que las moléculas que se acumulan en la punta de los cromosomas juegan un papel clave en la prevención de daños en el ADN. Ahora, los investigadores descubrieron cómo estas moléculas se ubican en secciones específicas de los cromosomas. Este hallazgo podría ayudar a comprender mejor los procesos que regulan la supervivencia celular en el envejecimiento y el cáncer.
Tapas protectoras
Al igual que el herrete del cordón del zapato evita que el extremo se deshilache, los tramos de ADN llamados telómeros forman tapas protectoras en los extremos de los cromosomas. Pero a medida que las células se dividen, los telómeros se acortan, lo que hace que la capa protectora sea menos eficaz. Una vez que los telómeros se acortan demasiado, la célula deja de dividirse. El acortamiento y el mal funcionamiento de los telómeros se han relacionado con el envejecimiento celular y las enfermedades relacionadas con la edad, incluido el cáncer.
Los científicos han comprobado que las especies de ARN llamadas “terra” ayudan a regular la longitud y función de los telómeros. Las terra son una clase de moléculas no codificantes, que no se traducen en proteínas sino que funcionan como componentes estructurales de los cromosomas. Y se acumulan en los extremos de los cromosomas, lo que indica que los telómeros deben alargarse o repararse.
Sin embargo, no estaba claro cómo las terra llegan a la punta de los cromosomas y permanecen allí. Para abordar esta cuestión, la postdoctoral Marianna Feretzaki y otros investigadores de los equipos de Joachim Lingner, en Suiza, y de Lumir Krejci, en la Universidad de Masaryk, República Checa, se propusieron analizar el mecanismo a través del cual las terra se acumulan en los telómeros.
Reparaciones
Al observar las moléculas de terra al microscopio, los investigadores encontraron que un tramo corto del ARN es crucial para llevarlas a los telómeros. Otros experimentos demostraron que una vez que las terra llegan a la punta de los cromosomas, varias proteínas regulan su asociación con los telómeros. Entre estas proteínas, una llamada RAD51 juega un papel particularmente importante, explica Lingner.
RAD51 es una enzima que participa en la reparación de moléculas de ADN rotas. La proteína también parece ayudar a que las terra se adhieran al ADN telomérico para formar la denominada “molécula híbrida ARN-ADN”.
Los científicos pensaron que este tipo de reacción, que conduce a la formación de una estructura de ácido nucleico de tres cadenas, ocurre principalmente durante la reparación del ADN. El estudio muestra que también puede ocurrir en los extremos de los cromosomas, lo que implica un cambio de paradigma.
Los investigadores también encontraron que los telómeros cortos reúnen terra de manera mucho más eficiente que los largos. Aunque el mecanismo de este fenómeno no está claro, los investigadores plantean la hipótesis de que cuando los telómeros se acortan demasiado, ya sea debido al daño del ADN o porque la célula se ha dividido demasiadas veces, reclutan moléculas terra.
Este reclutamiento está mediado por RAD51, que también promueve el alargamiento y reparación de los telómeros. “Terra y RAD51 ayudan a prevenir la pérdida accidental o el acortamiento de los telómeros -explica Lingner-. Esa es una función importante”.
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