Los científicos han descubierto una proteína que puede detener directamente el daño del ADN. Mejor aún, un nuevo estudio muestra que parece ser “plug and play”, teóricamente capaz de encajar en cualquier organismo, lo que la convierte en una candidata prometedora para un vacuna contra el cáncer.
La proteína C de respuesta al daño del ADN (DdrC) se encontró en una pequeña bacteria resistente llamada Deinococo radioduransLa DDRC parece ser muy eficaz para detectar daños en el ADN, detenerlos y alertar a la célula para que inicie el proceso de reparación.
Pero la mejor característica de DdrC podría ser que es bastante autónomo y hace su trabajo sin la ayuda de otras proteínas.
Debería ser relativamente fácil transferir el DDRC-1280 gen en casi cualquier otro organismo para mejorar los sistemas de reparación del ADN, como descubrieron los investigadores de la Universidad Western en Canadá cuando lo conectaron a un viejo y aburrido E. coli.
“Para nuestra gran sorpresa, en realidad hizo que la bacteria fuera 40 veces más resistente al daño de la radiación UV”. dice el bioquímico Robert Szablael primer autor del nuevo artículo.
“Este parece ser un ejemplo raro en el que tienes una proteína y realmente es como una máquina independiente”.
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El daño al ADN no controlado puede provocar una variedad de enfermedades. La luz ultravioleta, por ejemplo, puede dañar el ADN de las células de la piel, lo que aumenta la posibilidades de cáncer de pielSer capaz de prevenir o incluso revertir ese daño podría salvar vidas.
“La capacidad de reorganizar, editar y manipular el ADN de formas específicas es el santo grial de la biotecnología”. dice Espada.
“¿Qué pasaría si tuvieras un sistema de escaneo como DdrC que patrullara tus células y neutralizara el daño cuando ocurriera? Esto podría formar la base de un potencial cáncer vacuna.”
D. radiodurans Es un lugar obvio para buscar este tipo de herramienta. La bacteria puede sobrevivir a dosis de radiación. miles de veces más que suficiente para matar una célula humana.
Se ha descubierto que sobrevive durante largos períodos en el afuera de la Estación Espacial Internacionale incluso pueden sobrevivir en condiciones comparables a los de la superficie de MarteResulta que el DdrC juega un papel clave en esa resistencia.
“En una célula humana, si hay más de dos roturas en todo el genoma de mil millones de pares de bases, no puede repararse y muere”. dice Szabla.
“Pero en el caso de DdrC, esta proteína única ayuda a la célula a reparar cientos de fragmentos de ADN rotos en un genoma coherente”.
Los investigadores utilizaron el potente haz de rayos X en el Fuente de luz canadiense para explorar la forma 3D de DdrC y descubrir cómo funciona su magia.
Descubrieron que la proteína recorre el ADN en busca de lesiones en una o ambas cadenas. Cuando encuentra una rotura en una o dos cadenas, se une a ella y busca otra rotura del mismo tipo.
Una vez que localiza dos roturas de cadena simple, DdrC se une a ambas y las inmoviliza, compactando el segmento de ADN. Hace algo similar con pares de roturas de cadena doble, envolviendo los dos extremos sueltos para formar un círculo, algo así como atar un lazo a un cordón de zapato.
Estas correcciones no sólo evitan que el daño empeore, sino que también envían señales a los mecanismos de reparación del ADN de la célula para que vengan a reparar los daños.
Entre los muchos beneficios de una mejor reparación del ADN, la adaptación de este mecanismo podría ser una bendición para la ingeniería genética, ayudándonos a desarrollar vacunas contra el cáncer y Cultivos resistentes al cambio climáticoY podría haber más herramientas nuevas de donde surgió eso.
“DdrC es sólo una de los cientos de proteínas potencialmente útiles en esta bacteria”, dice Espada.
“El siguiente paso es investigar más a fondo, ver qué más utiliza esta célula para reparar su propio genoma, porque seguramente encontraremos muchas más herramientas de las que no tenemos idea de cómo funcionan o cómo van a ser útiles hasta que investiguemos”.
El estudio fue publicado en la revista Investigación de ácidos nucleicos.