La prestigiosa revista científica Nature Structural and Molecular Biology (NSMB) publica esta semana, en su edición digital, un artículo sobre la reparación del ADN que está firmado por varios investigadores, entre ellos el profesor de Genética de la Universidad de Cantabria Gabriel Moncalián Montes. El texto de investigación describe cómo se produce la interacción entre las proteínas Mre11 y Rad50 y su implicación en la reparación de ADN con roturas en la doble cadena.
La reparación del ADN es un proceso esencial para la supervivencia de la célula al protegerla de mutaciones perjudiciales. Estas mutaciones en la molécula de ADN pueden alterar la lectura de la información codificada en sus genes, por lo que el proceso de reparación del ADN debe estar continuamente operativo y así corregir el daño de forma inmediata.
Rad50 y Mre11 son dos de las proteínas que actúan en el proceso de reparación de roturas de ADN de cadena doble por recombinación homóloga, usando cadenas complementarias no dañadas como molde para restaurar la dañada.
Ambas proteínas participan en la conexión y alineamiento de los extremos del ADN cortado de forma coordinada gracias a la interacción observada por primera vez en las estructuras descritas en el artículo de NSMB. Así, estos resultados podrían tener gran importancia en el desarrollo de pequeñas moléculas que eviten esta interacción, haciendo que las células cancerosas sean más sensibles al tratamiento tradicional al inhibir las rutas de reparación del ADN dañado.
Estudio de proteínas por difracción de rayos X
La estructura tridimensional del complejo Rad50-Mre11 fue resuelta por Gabriel Moncalián durante su estancia posdoctoral en el laboratorio del doctor John Tainer en el Instituto Scripps de La Jolla (California, Estados Unidos) y en los sincrotrones de Berkeley y Stanford, también en California.
Para ello utilizó la técnica de difracción de rayos X de cristales de proteína, principal método de obtención de información estructural en el estudio de proteínas. Moncalián usó radiación de rayos X producida en un sincrotrón (acelerador de electrones) debido a su alta intensidad y posibilidad de modificar su longitud de onda.
Actualmente, Gabriel Moncalián es el investigador principal del sub-grupo de investigación “Ingeniería de Proteínas” en el Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC), donde continúa realizando estudios de estructura de proteínas, utilizando para ello el soporte científico del sincrotrón europeo ESRF de Grenoble (Francia).
Proteínas de unión a ADN y de síntesis de triglicéridos
El grupo de I+D+i está estudiando actualmente la modificación de dos tipos de proteínas, las de unión a ADN y las implicadas en la síntesis de triglicéridos), para ampliar el conocimiento de sus mecanismos de acción y modificar su función con fines biotecnológicos.
Para la ingeniería de proteínas de unión a ADN, el equipo de Moncalián trabaja en colaboración con el doctor Fernando de la Cruz, también del IBBTEC, en la modificación de diversas proteínas que controlan el paso de información genética de una célula a otra.
En cuanto a la ingeniería de proteínas de síntesis de triglicéridos, el grupo está estudiando las diacilgliceroltransferasas de diversos organismos para modificar la composición final de triglicéridos de estos organismos, gracias a un proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación.
Además, Gabriel Moncalián continúa implicado en el estudio de la reparación de roturas de ADN de doble cadena en colaboración con el grupo del doctor Tainer. En mayo de este año comenzará una estancia de tres meses en el laboratorio del Instituto Scripps para caracterizar estructuralmente otra de las proteínas implicadas en la reparación del ADN.
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Referencia bibliográfica:
Gareth J Williams, R Scott Williams, Jessica S Williams, Gabriel Moncalian, Andrew S Arvai, Oliver Limbo, Grant Guenther, Soumita SilDas, Michal Hammel, Paul Russell y John A Tainer. “ABC ATPase signature helices in Rad50 link its nucleotide state to the Mre11 interface for DNA double-strand break repair”, Nature Structural and Molecular Biology, publicado on-line 27 marzo 2011, doi:10.1038/nsmb.2038.
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