#Sevilla Nuevos elementos responsables de la inestabilidad de los cromosomas

Cromosomas
Cromosomas

La inestabilidad genómica es el principal factor de riesgo en el desarrollo de tumores en el ser humano. Entender cómo, dónde, cuándo y por qué se producen estas mutaciones del ADN es uno de los grandes objetivos de la comunidad científica mundial. En esta línea, un grupo de expertos de la Universidad de Sevilla y del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer), ha publicado un estudio en el que señalan un nuevo elemento implicado en este proceso: la cromatina. En el artículo científico “Histone mutations separate R loops from genome instability induction” publicado en la revista Molecular Cell, los investigadores afirman que cuando el ARN se queda acoplado al ADN de manera fortuita o debido a una patología, la estructura de la cromatina, la envoltura proteica de los cromosomas se ve alterada, dando lugar a roturas del ADN. Las mutaciones en genes implicados en la transcripción y transporte del ARN también inducen daños en el ADN, que ahora demuestran está mediado por cambios en la cromatina. En estas circunstancias, el ADN no puede replicarse de manera natural, generando estrés replicativo, mutaciones y reorganizaciones cromosómicas.

“A través de la investigación básica en organismos modelo tratamos de entender la inestabilidad del genoma humano para identificar elementos que, en un futuro, podrían explorarse como dianas de nuevos fármacos antitumorales”, explica el investigador responsable del trabajo y director de Cabimer, Andrés Aguilera. Además, añade que “en este trabajo hemos dado un paso más al demostrar que la cromatina también ejerce un papel clave en algunas mutaciones del ADN, especialmente las dirigidas por ARN. Si somos capaces de comprobar que esta anomalía no se da en células sanas, podremos plantearnos explorar estas estructuras como posibles dianas terapéuticas”.

El trabajo es parte de las tesis doctorales de Desiré García-Pichardo y Juan Carlos Martínez Cañas, co-dirigidas por Ana García-Rondón y Belén-Gómez-González, entre otros autores, y se enmarca dentro del proyecto europeo de investigación, ERC Advanced, dirigido por Andrés Aguilera para profundizar en el conocimiento de la inestabilidad genética producida por híbridos de ADN-ARN. Dicho proyecto comenzó en 2015, finalizará a finales de 2020 y está financiado con más de 2 millones de euros de la Comisión Europea. Este grupo de científicos trabaja además en otros proyectos del MINECO (Ministerio de Economía y Competitividad), de la Asociación Española Contra el Cáncer, de Pharma Mar. S.A, y de la Worldwide Cancer Research (Asociación de Investigación del Cáncer de Reino Unido).

Más información en la Universidad de Sevilla.

 

#Sevilla Desvelan la función de la proteina Rrm3 en la reparación de roturas de ADN

Ciencia Andaluza
ADN

 

Un grupo de investigación de la Universidad de Sevilla ha desenmascarado el papel que juega la proteína Rrm3 en la reparación de roturas que ocurren durante la replicación del ADN utilizando como organismo modelo la levadura Saccharomyces cerevisiae. Esta proteína pertenece a la familia de la proteína humana PIF1, cuyas mutaciones se saben asociadas a un mayor riesgo de tumorigénesis. Esto abre la posibilidad de que el riesgo de padecer cáncer en estos casos sea debido a la incapacidad de la célula para reparar correctamente las roturas de ADN surgidas durante la replicación.

Los hallazgos de esta investigación, desarrollada por Sandra Muñoz Galván, María Luisa García Rubio, Pedro Ortega, José Francisco Ruiz, Sonia Jimeno, Benjamín Pardo, Belén Gómez González y Andrés Aguilera, han sido recogidos en el artículo A new role for Rrm3 in repair of replication-born DNA breakage by sister chromatid recombination publicado por la revista PLoS Genet en su número de mayo de 2017.

La replicación del ADN es uno de los procesos celulares durante los cuales el ADN es más vulnerable. Durante su avance, las horquillas replicativas pueden encontrar obstáculos que provocan su bloqueo o incluso la aparición de roturas en el ADN. Las roturas en el ADN que acontecen durante la replicación requieren de una maquinaria específica para su reparación, la maquinaria de la recombinación. En este trabajo se demuestra que Rrm3, una proteína que viaja junto a las horquillas replicativas, tiene un papel en este proceso de reparación por recombinación, evitando así la inestabilidad genética.

Entender los mecanismos fisiológicos que causan o, como en este caso, previenen la inestabilidad genética es una pregunta básica en Biología Molecular y Biomedicina que resulta de vital importancia en la investigación contra el cáncer, dado que la inestabilidad genética es un distintivo de las células tumorales. De hecho, la inestabilidad genética aparece asociada al cáncer desde sus primeros estadios de desarrollo y puede estar implicada tanto como causante del cáncer (tumorigénesis) como en la generación de variación genética dentro de un mismo tumor (heterogeneidad intratumoral).

Más información en la web de la Universidad de Sevilla.

 

#Sevilla Investigadores de la US y el CABIMER revelan una nueva vía de regulación en la reparación de roturas en el ADN

Ciencia Andaluza
ADN

 

Un paso más en el estudio del funcionamiento de las células humanas es lo que ha logrado un grupo de investigadores del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) y de la Universidad de Sevilla, en colaboración con la Universidad de Carolina del Norte y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid. Lo han hecho tras identificar en células humanas una nueva vía de regulación de la reparación de roturas de doble cadena en el ADN. Estas roturas representan la lesión más peligrosa para la célula, ya que pueden provocar su muerte o generar reordenamientos cromosómicos que contribuyan al desarrollo de cáncer.
“En concreto hemos descubierto que cuando estas roturas se producen en el ADN nuclear, una proteína esencial en la respuesta celular a ese daño, llamada ATM, modifica por fosforilación a la ADN Polimerasa Lambda, una enzima que sintetiza ADN en situaciones muy específicas”, explica el investigador José F. Ruiz, del Departamento de Bioquímica Vegetal y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla.
En este trabajo se demuestra, por tanto, que la modificación hecha por ATM es la señal necesaria para que la enzima Pol Lambda vaya a esas roturas en el ADN y contribuya a su reparación. Esto es esencial para que la célula siga su ciclo vital con normalidad.
Se trata de un trabajo de investigación básica que arroja luz sobre el funcionamiento de un proceso biológico que ocurre cada día en las células humanas, las cuales están continuamente expuestas a diferentes tipos de agentes que originan este tipo de roturas en el ADN. “En un fututo, nuestro descubrimiento podría tener aplicación biotecnológica o ser utilizado como biomarcador para el seguimiento o identificación de enfermedades como el cáncer, pero para eso aún tenemos que seguir investigando”, indica el profesor Ruiz.

En la actualidad, estos investigadores trabajan también en el estudio de las translocaciones cromosómicas, que son especialmente relevantes por su potencial oncogénico en células humanas. Estas translocaciones ocurren por la reparación anómala de las roturas de doble cadena en el ADN que se pueden generan bien espontáneamente o bien en respuesta a determinados agentes que dañan el ADN, como la irradiación o algunos productos químicos. Por otro lado, están caracterizando otras posibles modificaciones que regulan a la Pol Lambda humana, la enzima que participa en esos procesos de reparación de roturas en el ADN.

Más información en  la web de la Universidad de Sevilla.

#Jaén Investigadores de la UJA demuestran la actividad antitumoral sobre células de cáncer de mama de un fitoestrógeno presente en los aceites de oliva vírgenes

Ciencia Andaluza
Olivo

 

El grupo de investigación en Inmunología Tumoral de la Universidad de Jaén ha demostrado en un estudio publicado recientemente la actividad antitumoral que ejerce el pinoresinol, un fitoestrógeno que se encuentra típicamente en el aceite de oliva virgen, sobre las células de cáncer de mama humanas.

La creciente evidencia científica demuestra que la ingesta de aceite de oliva virgen, principal elemento de la dieta mediterránea, se correlaciona con una baja incidencia de cáncer de mama. En los compuestos presentes en alimentos de origen vegetal que poseen diferentes propiedades saludables, encontramos a los polifenoles como un grupo muy interesante debidos a sus beneficios biológicos. El pinoresinol es uno de estos compuestos fenólicos y uno de los más abundantes en el aceite de oliva virgen.

A su vez, el pinoresinol es un fitoestrógeno con similitud a los estrógenos humanos. Esta investigación surge de la consideración del papel de los estrógenos tanto el desarrollo y como en la progresión del cáncer. “Debido a la similitud de esta sustancia con los estrógenos humanos, el principal objetivo es investigar los posibles efectos del pinoresinol en la prevención de cáncer, fundamentalmente de cáncer de mama”, explica José Juan Gaforio, director del Centro de Estudios Avanzados en Olivar y Aceite de Oliva y uno de los firmantes del artículo.

Fuente: Universidad de Jaén

 

#Córdoba Buscan el camino para borrar alteraciones en el ADN de las células tumorales

Ciencia Andaluza
ADN

La complejidad del interior de las células parece no tener límites. Y sin embargo, cada día, la comunidad científica logra dar un paso más. Desde que a mediados del siglo XIX se lograra por primera vez aislar el ADN, la Biología Molecular y la Genética no han parado de ofrecer nuevos datos que permiten ir entendiendo los procesos que ocurren en el núcleo de las células y que determinan la vida. Hace décadas que los investigadores fijaron su atención en los daños que sufre el ADN y cómo se las apaña la célula para repararlos.

Uno de los caminos, ampliamente descritos por el grupo de investigación BIO301 “Epigenética y reparación de ADN” de la Universidad de Córdoba, es la reparación por escisión de bases, que consiste, simplificando, en la eliminación de la parte dañada y su sustitución por una parte intacta. Este “recambio” es en realidad un complejo proceso bioquímico natural que no sólo repara daños, sino que también borra ciertas “etiquetas” químicas usadas por las células para “apagar” genes cuando estos no son necesarios. Cuando las células etiquetan erróneamente los genes equivocados pueden volverse cancerosas. Cómo conseguir dirigir artificialmente ese proceso de borrado natural conocido como desmetilación para volver a “encender” genes “apagados” es el objetivo del nuevo proyecto del equipo que dirigen los profesores María Teresa Roldán y Rafael Rodríguez de la Universidad de Córdoba, que el Gobierno central ha apoyado financiándolo dentro de la convocatoria de Proyectos de I+D+i de Excelencia del Ministerio de Economía y Competitividad.

Para conseguirlo, el equipo de la UCO estudiará cómo dirigir las desmetilasas, enzimas responsables del proceso, hacia los genes que interese reactivar utilizando un sistema de guiado basado en la metodología CRISPR-Cas9, descubierta gracias a un trabajo pionero iniciado por el alicantino Francisco J.M.  Mojica hace más de 20 años y que le ha valido esta semana el Premio Frontera del Conocimiento de la Fundación BBVA. El respaldo a esta investigación básica se explica por las evidentes posibilidades que puede tener el hecho de dirigir un proceso natural como el de la escisión de bases. Poder controlar la expresión de unos genes o el silencio de otros ayudaría al desarrollo de terapias más efectivas que ayuden a frenar los procesos tumorales. Y no es la única aplicación.

Más información en la Universidad de Córdoba.

Foto Pixabay

Sin Ciencia no hay futuro. Defiende la Ciencia Andaluza #CienciaAndaluza

 

Ciencia Andaluza: Una nueva maquinaria de reparación de errores en el ADN

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ADN

 

Para corregir los errores que se hayan producido durante la replicación del ADN, algunos microorganismos utilizan una maquinaria diferente a la conocida hasta ahora en el resto de los seres vivos. Esto es lo que ha desvelado un trabajo publicado en la revista científica Nature Communications y liderado por Jesús Blázquez, investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC), con la participación de la Universidad de Sussex (Reino Unido), el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS-CSIC), el Hospital Virgen del Rocío de Sevilla, el Hospital Gregorio Marañón de Madrid y el Hospital de Oslo (Noruega).

Según los autores, este descubrimiento puede tener aplicaciones en el desarrollo de soluciones a problemas de salud pública y contaminación ambiental, así como ayudar a optimizar procesos biotecnológicos de interés industrial.

En la gran mayoría de los organismos, existe un sistema encargado de revisar y corregir los errores que se hayan producido al copiar el ADN, impidiendo que se produzca un elevado número de mutaciones. “Si falla este proceso se acumulan mutaciones y se pueden producir nuevas combinaciones de genes, originando importantes consecuencias. Por ejemplo, las bacterias patógenas pueden adquirir fácilmente resistencia a los antibióticos, que dejan de ser eficientes contra la infección”, explica Blázquez.

Minuciosas revisoras del genoma

Hasta ahora este mecanismo era considerado único en los seres vivos. Sin embargo, este estudio ha demostrado que existe un nuevo mecanismo completamente diferente. “Hemos descubierto que algunas bacterias y arqueobacterias presentan un sistema de corrección diferente, en el cual la encargada de detectar y resolver este tipo de errores en el ADN es una proteína llamada NucS –explican Blázquez y Castañeda–. La actividad de esta proteína previene que algunas bacterias como Mycobacterium tuberculosis, causante de la tuberculosis, adquieran muy fácilmente resistencia a los antibióticos.”

 

Más información en la web del SINC

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