Los cambios epigenéticos a menudo juegan un papel importante en el cáncer, porque hacen que el material genético se lea incorrectamente en ciertos lugares. Los genes que son especialmente críticos son aquellos que controlan el crecimiento y la muerte de las células. Los científicos de Helmholtz Zentrum München han descubierto ahoranuevos detalles sobre la proteína UHRF1. UHRF1 cataliza pasos particulares que se requieren para marcar el ADN con modificaciones epigenéticas que suprimen partes del genoma. Como se informó en célula molecular , la molécula puede servir como objetivo para las terapias farmacológicas porque se produce a niveles elevados en las células cancerosas.
Todas las células en nuestro cuerpo tienen el mismo complemento de genes pero realizan funciones completamente diferentes. Esto se debe a que los genes se leen de manera diferente dependiendo del tipo de célula en la que se encuentran. La actividad de los genes está regulada no solo a nivel del ADNsecuencia pero también a nivel epigenético mediante una variedad de modificaciones químicas realizadas en el ADN y las histonas. "Las histonas son proteínas que 'empaquetan' las cadenas de ADN en el núcleo en cromosomas. Pero también juegan un papel importante en el control de la expresión génica".Prof. Dr. Robert Schneider, Director del Instituto de Epigenética Funcional IFE en Helmholtz Zentrum München. Junto con otras proteínas, las moléculas de ADN y las histonas forman la cromatina. Esto constituye un método químico para condensar información genética dentro del pequeño espacio de la célula.núcleo. Se sabe muy poco acerca de estos procesos reguladores que son el foco de la investigación en IFE.
UHRF1: una molécula controla los pasos clave en la metilación del ADN
Sin embargo, los investigadores saben que la proteína UHRF1 similar a la ubiquitina, que contiene dominios de dedo PHD y RING juega un papel importante en la metilación de las cadenas de ADN. Las etiquetas de metilo son modificaciones químicas de una molécula de ADN que no altera el código genético, es decir, la secuencia de bases del ADN. Sin embargo, afectan la actividad de los genes codificados en la secuencia de bases. La metilación de las moléculas de ADN generalmente actúa para reprimir la transcripción génica.
UHRF1 controla la metilación del ADN al garantizar que una enzima que une grupos metilo al ADN pueda unirse a la cromatina recién formada. Para realizar esta tarea, UHRF1 primero debe unirse a la cromatina recién formada y, en un segundo paso, transferir una molécula de ubiquitina una pequeña proteína que altera las propiedades de otras proteínas a una proteína histona. Para este fin, UHRF1 utiliza varios dominios de proteínas, regiones con estructuras tridimensionales especiales y funciones en la misma molécula.
"Anteriormente no se sabía exactamente cómo funciona", dice el Dr. Till Bartke, Director Adjunto del IFE, que supervisó el estudio. Junto con su colega, el Dr. Benjamin Foster investigador postdoctoral en el IFE, élha aplicado varios métodos en un intento por arrojar luz sobre este paso de transferencia de ubiquitina, incluida la reticulación química de moléculas, estudios espectroscópicos de masas y el uso de moléculas de cromatina recombinantes que fueron modificadas con grupos metilo. "Encontramos que un dominio similar a la ubiquitina UBL debe estar presente para transferir moléculas de ubiquitina ", dice Bartke. Este es un elemento estructural especial involucrado en los reordenamientos de UHRF1 después de que se haya unido a la cromatina. En colaboración con un grupo de investigación dirigido por el Dr. Sebastian Bultmann en la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich, los investigadores también pudieron demostrar que el dominio UBL es necesario para la metilación del ADN en las células.
"Nuestro análisis del mecanismo enzimático de UHRF1 revela una función inesperada del dominio UBL y define un nuevo papel de este dominio en la metilación del ADN", explica el científico. Debido a que otros grupos han encontrado concentraciones elevadas de UHRF1 en varios tipos de cáncer, incluidosEl cáncer de pulmón y colorrectal, la proteína, él cree, es muy adecuado como objetivo para futuras terapias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz Zentrum München - Centro Alemán de Investigación para la Salud Ambiental . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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