Científicos encabezados por Ferran Azorín, profesor de investigación del CSIC y jefe del grupo de Estructura y Función de Cromatina en el Instituto de Investigación en Biomedicina IRB Barcelona, han descubierto por qué la histona 1 es un factor de protección principal contra la inestabilidad genómica y una proteína vital paraEl organismo, dedicado a la función de la histona 1, la menos conocida de las cinco histonas, ha sido publicado hoy en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"Aunque la histona 1 es un componente clave de la cromatina, la forma en que el ADN se empaqueta dentro del núcleo celular a través de la acción de las histonas, todavía hay muchas preguntas abiertas con respecto a esta molécula", dice Ferran Azorín. "Con respecto a las otras histonas, que son proteínas importantes en la regulación de la expresión génica, sabemos qué enzimas las modifican, sus funciones y cómo se regulan ... Pero por alguna razón, las funciones de la histona 1 no se han abordado ", agrega.
lesiones letales
El estudio explica por primera vez que la supresión de la histona 1 causa daño celular e inestabilidad genómica daño del ADN. La desregulación de una región de cromatina comúnmente suprimida, llamada heterocromatina, conduce a defectos en la transcripción de la información, lo que a su vez produceaumentar la acumulación de híbridos de ADN y ARN, los llamados R-loops, que son letales.
"La desregulación de la heterocromatina tiene consecuencias desastrosas", explica Jordi Bernués, investigador asociado en el grupo de Azorín y colector del estudio. Además, el equipo también observó que, en presencia de histona 1, estos problemas no surgieron a pesar deexpresión de heterocromatina. "La histona 1 no solo sirve como represor, sino que también contribuye activamente a la eliminación de los bucles R". Sin embargo, los investigadores no saben cómo se produce esta función. "El mecanismo es lo que queremos estudiar, cómo la histona1 evita que el mecanismo cause daños ", explica la estudiante de doctorado del IRB Barcelona, Anna Casas-Lamesa, coautora del artículo junto con Aleix Bayona-Feliu.
La mosca de la fruta Drosophila melanogaster ha sido crucial para desentrañar esta función. Primero, solo una variante de esta histona está presente en la mosca, mientras que en los humanos hay hasta siete, por lo que la investigación se simplifica. En segundo lugar, la mosca permite a los científicos eliminar unaproteína de un lugar específico y en un momento específico. Quitaron la histona 1 de la estructura precursora de las alas. Observaron que la mosca nació viva pero sin alas; por lo que la eliminación de esta molécula causó la muerte de todos los precursores celulares de este tejidoSi la histona 1 se elimina de toda la mosca, el embrión muere.
Un análisis estadístico de la expresión génica permitió a los científicos rechazar una hipótesis de larga data, a saber, que la histona 1 es un represor global de la expresión. "El efecto de eliminar la histona 1 en la expresión génica es muy débil", dice Bernués. Su expresiónaltera el de "solo" el 5% de los genes. "No es un regulador transcripcional", confirma Azorín.
La heterocromatina contiene información genética que no se traduce para proteínas, pero que comprende secuencias repetitivas que la célula silencia y que está estrictamente regulada. "Tanto los bucles R como la información contenida en heterocromatina tienen funciones naturales, pero cuando se desregulan son letales."Ahora hemos podido asociar la inestabilidad genómica con la formación incontrolada de R-loops causada por la falta de histona 1 y esto es completamente nuevo", enfatizó Bernués.
Histona 1 y cáncer
Los experimentos preliminares en células tumorales cultivadas confirman que la inestabilidad genómica presente en estas células es causada en parte por la deficiencia de histona 1. "Pero tenemos que estudiar más a fondo las funciones de esta histona, identificar las otras proteínas con las que está asociada y determinarlas enzimas que lo modifican y por qué y las vías de señalización celular involucradas ", explican los científicos.
Anna Casas-Lamesa, además de explorar los mecanismos a través de los cuales la histona 1 mantiene la heterocromatina bajo control y previene la formación del asa R, también aborda la participación de esta molécula en el cáncer. "Nuestros estudios preliminares son prometedores", explica Azorín "perotodavía estamos muy lejos de proponer la histona 1 como objetivo "
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación en Biomedicina IRB Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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