ESPAÑA
SE EFECTÚA POSITIVAMENTE PARA FACILITAR EL ACCESO DE LAS TOPOISOMERASAS
Durante la mitosis de células eucariotas se produce un cambio de sentido en el superenrollamiento del ADN
En la danza de la vida, el ADN se enrolla sobre sí mismo. Es el llamado superenrollamiento, que puede ser tanto positivo como negativo, dependiendo del sentido del giro. En las células eucariotas, según se ha demostrado con la levadura, el superenrollamiento es negativo excepto durante la mitosis, cuando el ADN se superenrolla en el sentido contrario, positivo, para favorecer la separación de las cromátidas.
Sonia Moreno - Viernes, 11 de Marzo de 2011 - Actualizado a las 00:00h.
Así lo han averiguado tres equipos de científicos, que hoy publican su hallazgo en Science; uno de ellos es el grupo de Jorge Bernardo Schvartzman, profesor de investigación del Laboratorio de Biología Molecular de los Cromosomas, en el Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), del CSIC (Madrid). Los otros dos equipos son el de Luis Aragón, del Grupo de Ciclo Celular, del Consejo de Investigación Médica (MRC), en Londres, y el de John Diffley, del Laboratorio Claire Hall en el Instituto Británico de Investigación del Cáncer, en South Mimms, ambos en Reino Unido.
El grupo de Schvartzman lleva más de quince años trabajando en la topología del ADN, tanto en sistemas procariotas como eucariotas. Uno de sus trabajos, publicado hace año y medio en Nucleic Acids Research, desveló que en células procariotas el ADN debe superenrollarse negativamente para favorecer la separación de las cromátidas.
El grupo de Aragón les contactó para analizar si este proceso se repetía en las eucariotas y, "para nuestra sorpresa, constatamos que sucedía lo contrario", explica Schvartzman. "El encadenamiento de las cromátidas hermanas se debe a cómo ocurre la duplicación del ADN y a su carácter helicoidal. Al finalizar la replicación, el ADN está muy encadenado (imaginemos el cable enrollado de un teléfono que gira sobre sí mismo). Hay que desencadenarlo completamente para poder separarlo, y eso es lo que hace la topoisomerasa II en las células eucariotas. El superenrollamiento positivo permite separar superenrollamiento de encadenamiento, lo que facilita que la topoisomerasa II desencadene las dos cromátidas hermanas".
Dos metros en micras
Todos estos procesos obedecen a necesidades espaciales: en un volumen que se mide en micras, el ADN, que desenrollado y estirado podría alcanzar los dos metros de longitud, aguarda hasta el momento del ciclo celular en el que los núcleos hijos deben separarse para que las células se dividan.
Estos grupos de científicos continuarán su colaboración para averiguar cómo se produce la transición del superenrollamiento negativo, que es el que acompaña casi siempre al ADN en todos los organismos superiores, a este positivo, que se adopta sólo y exclusivamente durante la mitosis. "Intentaremos caracterizar esa transición de positivo a negativo. No sabemos por qué se produce, aunque sospechamos, y así lo proponemos en este trabajo, que se debe a las proteínas llamadas condensinas, que como su nombre indica condensan el ADN, y serían las que facilitan la transición".
Estos hallazgos no tienen una aplicación inmediata en biomedicina, aunque existen inhibidores específicos de topoisomerasas entre los antibióticos y en muchos de los tratamientos oncológicos actuales.
Schvartzman afirma que "estos trabajos son esenciales para entender el funcionamiento de la vida; es pura ciencia básica, un campo que en España se encuentra en la actualidad muy mal financiado, en aras de una supuesta investigación aplicada".
(Science 2011; 331: 1.328-32).
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