Durante décadas, los científicos han sabido que el ADN consiste en cuatro unidades básicas: adenina, guanina, timina y citosina. Estas cuatro bases se han enseñado a la gente en los libros de ciencia y forman la base del creciente conocimiento de cómo los genes codifican para la vida. Sin embargo, en la historia reciente, los científicos han expandido la lista de 4 a 6.
Ahora, gracias a un hallazgo publicado en la revista Science, investigadores de la UNC School of Medicine, han descubierto una séptima y octava bases de ADN.
Estas últimas dos bases, denominadas 5-formilcitosina y 5-carboxilcitosina, son en realidad versiones de la citosina que han sido modificadas por proteínas Tet, unas entidades moleculares que se cree que juegan un papel fundamental en la desmetilación del ADN y en la reprogramación de células madre.
Por lo tanto, este descubrimiento podría avanzar la investigación con células madre al dar una nueva visión a los cambios que ocurren en el ADN, tales como la eliminación de grupos químicos por desmetilación, lo que podría utilizarse para reprogramar células adultas para hacerlas actuar como células madre.
“Antes de que podamos comprender la magnitud de este descubrimiento, hemos de entender la función de estas nuevas bases. Debido a que estas bases representan un estado intermedio en el proceso de desmetilación, esto podría ser importante para la reprogramación celular ó en el cáncer, en ambos procesos existe una desmetilación del ADN”, dijo Yi Zhang, profesor de bioquímica y biofísica en la UNC e investigador del Howard Hughes Medical Institute.
Se sabe mucho sobre la “quinta base”, 5-metilcitosina, la cual surge cuando un grupo metilo se une a una citosina. Esta metilación está asociado al silenciamiento de genes, ya que causa que la doble hélice de ADN se gire sobre sí misma con más fuerza.
El año pasado, el equipo de Zhang descubrió que las proteínas Tet pueden convertir la quinta base (5-metilcitosina) a 5-hidroximetilcitosina, la cual es la sexta base, el cual es el primer paso de cuatro reacciones, que conducen a que como producto final se genere una citosina. Por más que lo intentaron, los investigadores no pudieron continuar la reacción para obtener la séptima y octava bases; denominadas 5-formilcitosina y 5-carboxilcitosina, respectivamente.
El problema, el cual al final se acabó descubriendo, no era que la proteína Tet no estuviese realizando el segundo y tercer paso, si no que el ensayo experimental que habían diseñado no era lo suficientemente sensible para detectarlo. Una vez que se dieron cuenta de las limitaciones del ensayo, lo rediseñaron y fueron capaces de detectar las dos nuevas bases de ADN. A continuación, los investigadores examinaron las células madre embrionarias y células de diferentes órganos de ratón y encontraron que estas bases estaban presentes en el ADN genómico.
Este hallazgo podría tener implicaciones importantes en la investigación con células madre, ya que podrían proporcionar a los investigadores nuevas herramientas para eliminar los patrones de metilación previos a reprogramar células adultas.
También podría ayudar en la investigación en cáncer, ya que podría dar a los científicos la oportunidad de reactivar genes supresores de tumores, los cuales habían sido silenciados por la metilación del ADN.
Esta investigación fue financiada por el Howard Hughes Medical Institute y el National Institutes of Health.
Fuente: Science Daily
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