Investigadores de la Universidad de Santiago de Compostela han creado una molécula que puede unirse a más de una secuencia específica del ADN en función de los cambios producidos en su entorno. El objetivo final es poder controlar a voluntad los procesos de expresión génica.
Un trabajo recién publicado en Nature Communications sienta las bases para poder diseñar en un futuro agentes farmacológicos inteligentes capaces de regular una u otra actividad genética, dependiendo del estímulo externo que se aplique. El estudio es obra del grupo que dirige el profesor José Luis Mascareñas en el Centro de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares de la Universidad de Santiago de Compostela (CIQUS).
Los investigadores diseñaron y prepararon sistemas moleculares de tipo peptídico capaces de elegir entre diferentes destinos genéticos (secuencias de ADN) según los estímulos que reciben. Estos sistemas imitan el comportamiento de los reguladores genéticos naturales, proteínas que deciden qué gen debe expresarse en cada momento en cada tipo de célula.
La expresión de un gen o de otro es clave en el comportamiento y en el destino de las células y se puede considerar como un proceso fundamental en el desarrollo de los organismos vivos y en la aparición y avance de muchas enfermedades.
Las sustancias moleculares diseñadas por los investigadores del CIQUS permanecen en estado inactivo y se activan de forma programada en respuesta a señales externas. En presencia de un determinado tipo de metales (estímulo A) se vuelven activas y se pegan a una secuencia genética concreta, que se podría llamar estación genética A.
Cuando se someten a otra señal externa distinta (agente oxidante, estímulo B) las moléculas se despegan de esa secuencia y se unen a otro lugar distinto del ADN, o estación genética B. Por tanto, se puede decir que las moléculas bailan entre los dos destinos genéticos al ritmo de los estímulos externos que se les aplican.
El trabajo ha sido realizado íntegramente en el CIQUS de la USC por los estudiantes de doctorado Adrián Jiménez y Jesús Mosquera –actualmente con una estadía predoctoral en la Universidad de Cambridge– y codirigido por Eugenio Vázquez, del mismo centro compostelano.
Referencia bibliográfica:
Jesús Mosquera, Adrián Jiménez-Balsa, Verónica I Dodero, M Eugenio Vázquez, José L Mascareñas. Stimuli-responsive selection of target DNA sequences by synthetic bZIP peptides. Nature Communications 4, Article number: 1874 doi:10.1038/ncomms2825
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
