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Un microorganismo que sobrevive al ácido sulfúrico sugiere cómo reparar ADN |
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Diario Médico
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Thursday, 19 de June de 2008 |
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La proteína ADN ligasa de Ferroplasma acidiphilum, un microorganismo primitivo capaz de sobrevivir en ácido sulfúrico, protege a las células frente a los factores que causan daños en el ADN y previene la muerte celular. Así lo ha demostrado un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en un estudio que se publica en la edición digital de Proceedings of the National Academy of Sciences. Esta proteína podría convertirse en un modelo para el estudio y tratamiento de patologías donde los daños en el genoma cumplen un papel fundamental, como en el cáncer.
La reparación del ADN de las células es esencial para evitar que se
acumulen roturas en el material genético, lo que puede conducir a la
aparición de mutaciones, tumores y al envejecimiento prematuro. Todos
los organismos celulares presentan sistemas, basados en proteínas, para
subsanar este tipo de daños. Sin embargo, el caso de Ferroplasma
acidiphilum es paradigmático, ya que sobrevive en entornos de acidez
extrema, donde el ADN es proclive a sufrir lesiones irreversibles.
Manuel
Ferrer, del Instituto de Catálisis del CSIC, ha coordinado el estudio,
que ha contado con la participación de los científicos Ana Beloqui y
Antonio López de Lacey, del mismo centro. El equipo de Ferrer
esclareció en 2007, en un trabajo publicado en Nature, cómo Ferroplasma
acidiphilum sobrevive en ambientes tan hostiles como el ácido
sulfúrico. A pesar de ser un microorganismo primitivo, muchos de sus
sistemas de reparación de ADN están estrechamente relacionados con los
de las células humanas, lo que le convierte en un modelo potencial para
estudiar nuevas vías de reparación del genoma en zonas del tracto
intestinal sometidas a gran acidez.
Ferrer ha detallado que el
sistema de reparación de Ferroplasma acidiphilum se encuentra a medio
camino entre la catálisis biológica, basada en proteínas, y la
catálisis química, basada en metales.
De hecho, la proteína ADN
ligasa, objeto del estudio, es la primera enzima de sus características
que incorpora dos átomos de hierro, lo que le confiere un color púrpura
intenso. El metal actúa como componente esencial, pues aumenta la
capacidad de fijación de ADN a la proteína y permite que ésta cumpla su
función reparadora. Este proceso ocurre sólo cuando el pH es muy bajo,
esto es, en ambientes especialmente ácidos.
En el trabajo
también han colaborado científicos del Centro de Investigaciones
Biológicas, en Madrid del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los
Alimentos, en Valencia (ambos del CSIC), y la Universidad alemana de
Lübeck.
(PNAS DOI:10.1073/ pnas.0800071105).
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