Una nueva investigación de la Universidad de Indiana ha identificado "puntos críticos" en el ADN donde el riesgo de mutaciones genéticas es significativamente elevado.
Estas mutaciones surgen porque los "errores tipográficos" pueden ocurrir a medida que el ADN se replica durante la división celular. Un análisis reciente, que encontró que los errores aleatorios en el ADN juegan un papel importante en muchos tipos de cáncer, subraya la necesidad de comprender más sobre lo que desencadena estos errores.
La investigación dirigida por IU, realizada en E. coli aparece en dos artículos en la sección "Aspectos destacados" de la edición de agosto de la revista Genética . Los "puntos críticos" identificados son específicos de E. coli y la bacteria relacionada, pero el trabajo podría proporcionar una hoja de ruta para identificar puntos problemáticos similares en el ADN humano.
"Esta investigación nos acerca a comprender cómo la maquinaria de replicación de la célula interactúa con el ADN", dijo Patricia Foster, profesora emérita del Departamento de Biología de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Bloomington de IU. "Si puede comprender exactamente por qué un errorocurre en un punto particular del ADN en las bacterias, te acerca a la comprensión de los principios generales "
Foster es el primer autor en uno de los dos documentos. El primer autor del otro documento es Brittany Niccum, estudiante de doctorado en el laboratorio de Foster en el momento del estudio.
El riesgo de cáncer por errores de replicación del ADN es mayor en ciertos tejidos, como la próstata y los huesos, donde una mayor tasa de renovación celular significa que hay más oportunidades de que ocurran errores a medida que se copia el ADN.
"Hay partes del genoma que contienen 'impulsores del cáncer', donde los cambios en el ADN pueden permitir que las células tumorales proliferen", dijo Foster. "Si pudiera saber qué secciones del ADN tienen un mayor riesgo de mutación, ustedpodría centrar su análisis en estos 'puntos críticos' para predecir lo que sucederá después ".
adentro E. coli , los investigadores encontraron que las posibilidades de errores de replicación del ADN eran hasta 18 veces más probables en las secuencias de ADN donde la misma "letra" química en la secuencia se repite varias veces seguidas. También descubrieron que los errores eran hasta 12 vecesmás probable en secuencias de ADN con un patrón específico de tres letras.
Estos patrones de letras en la secuencia de ADN se habían identificado previamente como ubicaciones comunes para errores de replicación. Pero Foster dijo que el gran volumen de datos en los nuevos estudios, con análisis en todo el genoma de la bacteria de 30,000 mutaciones acumuladas durante 250,000 generaciones- proporcione el "peso estadístico" requerido para determinar las tasas de error con un nivel de precisión sin precedentes.
Los estudios también subrayan la importancia de dos sistemas en la replicación del ADN: una enzima "correctora de pruebas" y una vía molecular llamada reparación de desajustes. Ambos sirven como defensa contra los errores de la enzima, llamada ADN polimerasa, que copia el genoma enuna asombrosa tasa de 1,000 letras por segundo.
Esta función de revisión restablece el proceso de copia después de detectar un error. Los investigadores de IU encontraron que "apagar" esta función causó 4.000 veces más errores. Desactivar la reparación de desajustes, un sistema de respaldo para el corrector de pruebas, causó 200 veces más errores.
"Cuando apagamos estos sistemas de respaldo, comenzamos a ver errores 'puros', los lugares donde es más probable que la polimerasa cometa un error sin la intervención de otros procesos", dijo Foster. "Hasta ahora, no lo hago"No creo que nadie pueda ver realmente la gravedad de estos puntos críticos de error en el ADN ".
Los autores adicionales de los artículos son el profesor Haixu Tang y los estudiantes de doctorado Heewook Lee y Wazim Mohammed Ismail de la Escuela de Informática, Ingeniería e Ingeniería de IU y la científica asistente Ellen Popodi y la asistente de investigación Jesse Towns en el Departamento de Biología.
Este trabajo es apoyado por una subvención de la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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