Los científicos saben ahora cómo es el chaperón de ADN
Se sabe desde hace mucho tiempo que las proteínas que empaquetan el ADN, como los estudiantes en un baile de la escuela secundaria, requieren un chaperón. Pero lo que exactamente ese guardián parece y actúa ha sido un misterio, hasta ahora.
Una visualización de la proteína FACT.
Liu et al. 2019
Un equipo de investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder ha descifrado el rompecabezas de la estructura de la proteína Facilitates Chromatin Transcription (FACT). Esta proteína es en parte responsable de asegurar que todo vaya bien y que no haya interacciones impropias cuando el ADN se desprende temporalmente y reemplaza a sus proteínas guardianas, o histonas.
Estos hallazgos, que son el resultado de un proyecto que se lleva a cabo durante cinco años en CU Boulder, tendrán un efecto dominó no sólo en nuestra comprensión del genoma y de la transcripción de genes, sino también en nuestra comprensión del cáncer y en el desarrollo de medicamentos contra el cáncer.
"Esto es sólo el comienzo de esta proteína. No es el final", señaló Yang Liu, investigador asociado del Departamento de Bioquímica de la Universidad de California en Boulder y uno de los autores principales del estudio.
Desde su descubrimiento en 1998, la proteína FACT ha sido de gran interés para aquellos que estudian el ADN, en gran parte debido a las posibilidades que presenta. Pero, a pesar de décadas de esfuerzo, muchas de las preguntas centrales sobre cómo funciona la proteína siguen sin respuesta.
La proteína FACT es un tipo esencial de acompañante de histonas. Estas proteínas guardianas acompañan a otras proteínas durante la deconstrucción y reconstrucción de nucleosomas, o la unidad estructural responsable de organizar y empaquetar el ADN. Esto ocurre durante la transcripción de genes (el paso en el que el ADN se copia en el ARN), la replicación del ADN (en el que todo el genoma se replica fielmente) y la reparación del daño del ADN (que es esencial para prevenir enfermedades como el cáncer).
Sin embargo, sin una estructura clara para la proteína disponible, los científicos han sido menos que claros en cuanto a cómo exactamente hace ambas cosas: ¿Cómo destruye y mantiene una proteína a la vez?
Esta nueva investigación arroja luz sobre ambos.
"Durante mucho tiempo, la gente ha estado tratando de encontrar el mecanismo detrás de cómo[esta proteína] ayuda a la transcripción", señaló Keda Zhou, investigadora asociada en bioquímica de CU Boulder y autora principal del artículo. "La gente ha estado trabajando en diferentes aspectos de esta proteína, así que estamos muy contentos de ser los primeros en verla en acción. Es realmente emocionante".
El equipo de investigación, ayudado por otros dos laboratorios también dirigidos por mujeres, también logró finalmente resolver el rompecabezas aislando la proteína FACT y, a través de una combinación de trabajo duro, ingenio y tenacidad, trazar un mapa y atraparla en el acto de destruir y mantener el nucleosoma.
Lo que encontraron es que FACT se asemeja al sillín y la horquilla de un monociclo, compuesto de múltiples dominios que se extienden a ambos lados de la nucleosoma `rueda' del monociclo. Hasta ese momento, los investigadores sólo veían un dominio a la vez, causando confusión y resultados contradictorios.
Y sin embargo, parece que ninguno de esos hallazgos diferentes está equivocado.
La obra de Liu y Zhou "realmente lo unió todo. Y parece que todo el mundo tiene razón, lo que es realmente genial", señaló Karolin Luger, directora de bioquímica de la CU Boulder, investigadora del Instituto Médico Howard Hughes y autora principal del estudio.
Este descubrimiento es sólo el comienzo de esta proteína, tanto para el laboratorio de Luger como para la comunidad médica en general.
"Hay muchas incógnitas", dijo Zhou. "Pero esto es un punto de partida."
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