Investigadores del Instituto Leloir lograron describir el proceso por el que las proteínas reconocen el ADN. El trabajo se realizó en el mismo instituto y fue publicado en la revista científica internacional Proceedings of the National Academy of Sciences.
El estudio lo realizó el doctor Gonzalo de Prat Gay, director del Laboratorio de Estructura-Función e Ingeniería de Proteínas de la Fundación Instituto Leloir, junto con dos jóvenes investigadores, Diego Ferreiro e Ignacio Sánchez.
El mismo demuestra las funciones vitales de las células -entre ellas, la expresión de los genes y la replicación del genoma- dependen del «diálogo» que establecen las proteínas y el ADN.
Una porción de la proteína debe reconocer y unirse de forma estable a una minúscula secuencia de no más de 20 pares de bases, de entre millones de opciones dispuestas a lo largo de la cadena de ADN.
Y la regulación de las funciones vitales de las células depende en gran medida de ese reconocimiento.
El científico y su equipo usaron el ADN del virus del papiloma humano (HPV) y la proteína E2, el que investigan desde hace más de diez años, y sobre las cuales han producido hallazgos de reconocimiento internacional.
El virus del HPV es responsable de varios tipos de cáncer y tiene gran incidencia en el cáncer de cuello uterino; la proteína E2 es considerada un regulador maestro del ciclo de vida del HPV, ya que interviene en la replicación del genoma, en la traducción de los genes virales y en la migración del genoma viral durante la división celular», señaló Prat Gay al diario La Nación.
Por su parte el doctor Diego Ferreiro explicó que la estrategia empleada para observar en microsegundos los fenómenos submicroscópicos que lograron describir se basó en la interpretación de cambios de propiedades observables por fluorescencia.
«Modificamos el ADN del HPV con un compuesto que emite luz verde al ser iluminado con luz azul, y que también emplea la industria para dar brillo a algunos detergentes de uso doméstico».
«La intensidad de esa luz es diferente si el ADN está libre o unido a la proteína E2, por lo que pudimos inferir qué cantidad de proteína estaba unida al ADN, y cuán fuerte era la unión entre ambas», agregó Ferreiro.
Los científicos luego modificaron la superficie de la proteína en los diferentes puntos de unión con el ADN, y midieron cuánto afectaba ese cambio al «romance» entre proteína y ADN.
«La fluorescencia nos permitió saber que la proteína se une al ADN en cerca de 20 enlaces que podríamos imaginar como brazos».
«Fabricamos proteínas mutantes, a las que les fuimos sacando cada uno de esos hipotéticos brazos (aminoácidos), para medir cuán afectada se veía la fuerza de interacción», cuenta Ignacio Sánchez, quien viajó desde Zaragoza y se unió al grupo argentino en 2006.
Luego los científicos comprobaron cómo las modificaciones efectuadas a las proteínas afectaban la velocidad de la unión durante el estado de transición.
«Para nuestra sorpresa, la velocidad de unión, durante el estado de interacción, está determinada por ciertas asociaciones denominadas «específicas», y de las que se pensaba que no eran las más importantes en la etapa inicial», continuó Sánchez.
«Repetimos el experimento varias veces -continúa- porque nosotros mismos no podíamos creer que esas interacciones se produjeran primero, cuando todos esperaban que fueran las no específicas», agregó.
«Las velocidades con las cuales se forman los complejos ADN-proteína están finamente sintonizadas a través de millones de años de evolución», explicó el doctor Claudio Grosman, profesor de Fisiología Molecular de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
«Estas velocidades son de suma importancia, porque en el interior de la célula, la formación y disociación del complejo proteína-ADN debe ocurrir en tiempos compatibles con el resto de los procesos celulares. Más rápido o más lento resulta, casi invariablemente, en enfermedad», concluyó Grosman. (TELAM)
