Los reordenamientos cromosómicos brutos -en los que partes del genoma se desplazan, eliminan o invierten- pueden provocar la muerte de las células y enfermedades como el cáncer en organismos multicelulares complejos.

Sin embargo, aún se desconocen los detalles de cómo se producen exactamente.

Ahora, estudios realizados en un organismo unicelular llamado levadura de fisión han encontrado pruebas de la implicación de una proteína llamada Rad8.

Cuando el ADN se replica o se repara, tres copias de una proteína llamada PCNA se unen y forman una estructura en forma de anillo que rodea la cadena de ADN.

Esta estructura anular actúa como una pinza y se desliza a lo largo de la cadena de ADN.

El equipo demostró que Rad8 une una pequeña molécula llamada ubiquitina a esta proteína PCNA en el aminoácido de la posición 107.

Este aminoácido es una molécula de lisina, denominada "lisina 107", situada en la interfaz entre las diferentes moléculas de PCNA.

La fijación de la ubiquitina es un proceso biológico común que cumple diversas funciones.

"En este caso, la unión de la ubiquitina en la lisina 107 debilita las interacciones entre las moléculas de PCNA y cambia la estructura del anillo de proteínas", afirma el autor principal del trabajo, Jie Su.

Esto altera el funcionamiento del PCNA y conduce a la formación de grandes reordenamientos cromosómicos en lugar de una reparación precisa del ADN".

Rad8 es una ubiquitina ligasa, la molécula que se encarga de unir una ubiquitina a un lugar concreto de otra proteína.

"Descubrimos que Rad8 trabaja junto a otra proteína llamada Mms2-Ubc4, una enzima conjugadora de ubiquitina", dice Takuro Nakagawa, autor principal. "Mms2-Ubc4 aporta la molécula de ubiquitina, y Rad8 transfiere entonces la ubiquitina a la lisina 107 del PCNA".

Por tanto, la acción combinada de Rad8 y Mms2-Ubc4 es la responsable de provocar grandes reordenamientos cromosómicos.

Pero, ¿cómo se relaciona esta información sobre un organismo unicelular como la levadura con el cáncer en organismos complejos como los humanos?

No se sabe mucho sobre HLTF, el equivalente humano a Rad8, pero se ha visto que se activa y se regula al alza en el cáncer.

La inhibición del HLTF, o la inhibición de la unión de la ubiquitina al PCNA en el equivalente humano de la posición de la lisina 107, podría ser por tanto una nueva estrategia muy prometedora para las terapias contra el cáncer.

Fuente:  Osaka University