Los científicos han cartografiado decenas de miles de misteriosos “nudos” en el ADN humano, que podrían desempeñar un papel clave en el control de la actividad genética. Conocer la ubicación exacta de estos nudos, conocidos como “i-motifs”, podría conducir al desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades, incluido el cáncer, según los investigadores responsables del trabajo.
El ADN está compuesto de bloques de construcción llamados nucleótidos, cada uno de los cuales lleva una de las siguientes bases: adenina, guanina, timina o citosina. Estas bases son las letras individuales que forman el código del ADN. El ADN tiene una estructura similar a una escalera y, normalmente, las bases de un lado de la escalera se emparejan con una pareja del otro lado, uniéndose en el medio para formar los peldaños de la escalera. La adenina se empareja con la timina, mientras que la guanina se empareja con la citosina.
Sin embargo, a veces, las citosinas pueden emparejarse entre sí, en lugar de hacerlo con la guanina. Esto hace que una molécula de ADN se retuerza sobre sí misma, creando una estructura de cuatro hebras que sobresale llamada i-motif.
Los investigadores descubrieron por primera vez los i-motifs en células humanas en 2018. En ese momento, sospecharon que estos nudos podrían ser importantes reguladores del genoma, ayudando a controlar qué genes están activados o desactivados. Sin embargo, hasta ahora, se sabía poco sobre dónde se encuentran exactamente estas estructuras similares a nudos y cuántas de ellas hay en el genoma humano.
En un nuevo estudio, publicado el 29 de agosto en The EMBO Journal, los investigadores mapearon 50.000 i-motifs. Estos i-motifs se encuentran en todo el genoma, pero se encuentran comúnmente en tramos de ADN que controlan la actividad genética, señalaron los autores del estudio.
“Nuestros hallazgos confirman que los i-motifs no son sólo curiosidades de laboratorio, sino que están muy extendidos y es probable que desempeñen papeles clave en la función genómica”, dijo en un comunicado Daniel Christ, coautor del estudio y director del Centro de Terapia Dirigida del Instituto Garvan de Investigación Médica en Australia.
Christ y sus colegas localizaron los i-motifs dentro del ADN que se había extraído de células humanas en el laboratorio. Identificaron estos nudos utilizando anticuerpos diseñados para reconocer específicamente y formar complejos con los i-motifs. Luego, el equipo purificó estos complejos de anticuerpos y nudos para secuenciar el ADN dentro de ellos.
“Descubrimos que los i-motifs están asociados con genes que son muy activos durante momentos específicos del ciclo celular”, dijo en el comunicado Cristian David Peña Martínez, autor principal del estudio y asistente de investigación en Garvan. El ciclo celular es el proceso por el cual las células se replican en el cuerpo.
“Esto sugiere que [los i-motifs] desempeñan un papel dinámico en la regulación de la actividad genética”, agregó Peña Martínez.
El equipo también encontró i-motifs dentro de las regiones “promotoras” de varios genes asociados con el cáncer. Los promotores son un tipo de material genético que activa y desactiva un gen determinado, de forma similar a un interruptor de luz. En las células cancerosas, estos genes pueden desregularse, lo que impulsa el aumento de la división celular y el crecimiento característico de los tumores.
Este nuevo descubrimiento sugiere que los i-motifs podrían convertirse algún día en un objetivo para los medicamentos relacionados con el cáncer, propuso el equipo. Encontraron i-motifs en la familia de genes MYC, cuya actividad se sabe que está desregulada en alrededor del 70% de los cánceres humanos.
“Esto presenta una oportunidad emocionante para dirigirse a los genes vinculados con la enfermedad a través de la estructura i-motif”, dijo Peña Martínez. Por supuesto, se necesita más investigación para llevar esta idea de la teoría a la aplicación en pacientes humanos con cáncer.
Fuente: Live Science.
