Nueva luz sobre la fragilidad cromosómica

HONGOS

Por qué son ciertas regiones cromosómicas propenso a roturas? La respuesta es crucial, ya que esta fragilidad está implicado en el desarrollo de tumores. Un equipo del Instituto de Genética de Biologie et Molecular y Cellulaire (CNRS / Inserm / Universidad de Estrasburgo) ha levantado parcialmente el velo sobre el misterio. Laszlo Tora y sus colegas han descubierto que las roturas en las más largas de los genes humanos se deben a un fenómeno que antes se consideraban poco probable en células de mamíferos: una interferencia entre dos procesos de genes clave, la transcripción del ADN (1) y replicación (2). Publicado en la revisión de la célula molecular, de 23 de diciembre de 2011, este trabajo podría dar lugar a nuevas estrategias de lucha contra el tumor en el largo plazo.

Tora y sus colegas comenzaron el estudio de la transcripción de los genes humanos muy grandes (más de 800 kilobases (3)), sabe que presentan roturas en el ADN llamadas «lugares comunes» frágiles. Su hipótesis es que, dado que el tiempo necesario para la transcripción de estos genes de gran tamaño es muy largo, el proceso de transcripción, podrían estar involucrados en la aparición de sitios frágiles. Para probar su hipótesis, los investigadores utilizaron la técnica de citometría de flujo, lo que les permitió ordenar las células de acuerdo con su progresión a través del ciclo celular (4) – células en el G1 (la transcripción de genes y el crecimiento celular), S (replicación del ADN), G2 (crecimiento y la preparación para la división celular) y M fases (división celular). Parece que la transcripción de genes muy grandes excede con mucho la duración del ciclo celular, y sólo se completó en las primeras etapas del ciclo siguiente, en la fase G1 o S. Esto viene como una sorpresa, ya que la transcripción de genes en los mamíferos se piensa que ocurre dentro de un ciclo de la célula única y sobre todo en la fase G1.Puesto que la replicación se lleva a cabo en la fase S, los investigadores sospecharon la interferencia entre la transcripción y replicación para explicar las roturas en la gran genes de mamíferos. Los investigadores estudiaron el proceso de replicación en estos genes y se enteró de que la replicación en la región de sitio frágil se lleva a cabo al final de la fase S, mientras que la transcripción está todavía en curso en las mismas regiones! Este descubrimiento revoluciona el conocimiento genético actual, como se admite generalmente que la transcripción y replicación del ADN en mamíferos no podría tener lugar al mismo tiempo. El equipo fue más allá y han tratado de elucidar lo que podría debilitar el ADN cuando la replicación y transcripción suceden simultáneamente. Se puso de relieve estructuras duraderas de bucle, causada por la hibridación de ADN con la molécula de ARN producidos durante la transcripción.Estos bucles de ADN / ARN podría desestabilizar el ADN y causar roturas en caso de estrés. Este importante descubrimiento abre nuevas perspectivas en términos de la investigación médica: los lazos de famosos aparecen como posibles objetivos para la reducción de la inestabilidad genómica y la aparición de tumores.  

Los cromosomas


© Anne Helmrich

A la izquierda: Los cromosomas, sin pausas son perfectamente simétricas. 
Derecha: Los cromosomas con descansos han dado lugar a reajustes.


Notas:

(1) El proceso durante el cual el ADN se copia en el ARN. Este ARN se «traduce» luego en proteínas para permitir que la celda a trabajar. 
(2) El proceso permite ADN para dividir en dos antes de la división celular. 
(3) El tamaño de ADN se mide en kilobases (1 kb = 1000 bases de ADN ). 
(4) Las cuatro fases de la división celular, a saber: G1 (la transcripción de genes y la fase de crecimiento de las células), S (replicación del ADN), G2 (crecimiento y preparación para la división celular), y M (división).

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