Investigadores del Departamento de Genética de la Universidad de Córdoba (UCO), coordinados por la profesora María Teresa Roldán Arjona, han descubierto una nueva familia de proteínas capaces de reactivar la expresión de genes previamente silenciados. Aunque se trata de un proyecto de investigación básica, este hallazgo podría tener posibles aplicaciones futuras en el ámbito clínico, por ejemplo en la activación de genes supresores de tumores cuyo silenciamiento es una marca característica en muchos tipos de cáncer.
Departamento de Genética
Universidad de Córdoba
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Aunque todas las células que componen un organismo contienen la misma
información genética, cada tipo celular concreto expresa un repertorio de genes
específico que es el que determina la función que cada célula va a desempeñar
en el organismo.
Para la definición de los tipos celulares se hace uso de una capa de
información superpuesta al ADN en forma de marcas epigenéticas.
Estas marcas, que son heredables durante la división celular, no alteran el
mensaje codificado en la secuencia de nucleótidos y tienen la ventaja de que
son reversibles. Un tipo de marca epigenética es la modificación del ADN
mediante metilación. La metilación del ADN tiene efectos importantes en la
expresión de los genes ya que se asocia a silenciamiento génico.
En la Universidad
de Córdoba, la investigadora Mª Teresa Roldán Arjona, del Departamento de
Genética, junto con un grupo de expertos en Biología Molecular están realizando
un estudio de las enzimas encargadas de eliminar este tipo de marca
epigenética.
El objetivo que se propusieron con este proyecto de excelencia, titulado Reprogramación
epigenética por desmetilación del DNA, y financiado con 420.668 euros por la Consejería de Economía,
Innovación y Ciencia, se centraba en conocer cómo se reactivan los genes
previamente silenciados y tras tres años de trabajo lo han conseguido.
Enzimas
‘despertadores’
En concreto, los expertos de la
UCO han hallado una nueva familia de proteínas conocidas como
ADN glicosilasas de 5-metilcitosina, unas enzimas que tienen la
capacidad de eliminar las marcas que causan el silenciamiento epigenético en el
ADN.
En la célula, los genes que han de silenciarse se marcan mediante la adición
de un grupo metilo a la citosina, una de las bases que componen el ADN.
Aquellos genes que se encuentran metilados (marcados epigenéticamente) estarían
apagados mientras que aquellos no metilados serían genes encendidos o
activos, De esta forma, la célula controla en todo momento qué genes se
expresan y cuáles no sin necesidad de alterar el mensaje codificado en el
material genético.
Para llegar hasta ahí, los expertos de la UCO han realizado sus
experimentos en la planta modelo Arabidopsis thaliana, característica por su
breve ciclo vital y gran plasticidad y por ello muy utilizada en la
experimentación genética.
Una posible aplicación clínica
Según la responsable del proyecto, con este logro se abren
posibilidades muy interesantes en el campo de la investigación sobre el cáncer,
ya que este tipo de enzimas podrían constituir una herramienta muy útil para
modular la expresión de ciertos genes implicados en el desarrollo tumoral.
En estos momentos, los investigadores de la UCO están comprobando si la
expresión de estas enzimas en células tumorales permite reactivar la expresión
de aquellos genes que están silenciados en tumores y que en células normales se
encuentran activos.
Aunque aún no han comenzado, los expertos de la UCO se plantean aplicar los
resultados de su estudio al campo de la investigación con células madre, con
posibles aplicaciones en terapia celular y trasplantes.