El ADN de nuestras células está en constante riesgo. Factores como la radiación ultravioleta, los errores en la replicación y la contaminación pueden dañarlo y comprometer su estabilidad. Para evitarlo, nuestro organismo cuenta con sistemas de reparación muy eficientes. Hasta ahora, se creía que las proteínas eran las principales responsables de estas reparaciones. Sin embargo, un nuevo estudio ha revelado que una molécula de ARN, llamada NEAT1, también juega un papel crucial en este proceso.
Investigadores de la Universidad de Würzburg han descubierto que NEAT1 ayuda a la reparación del ADN al facilitar la activación de las proteínas reparadoras. Sus hallazgos, publicados en Genes & Development, abren una nueva vía en la comprensión de la estabilidad genética y podrían tener implicaciones importantes en la lucha contra el cáncer.
El ADN está bajo ataque constante
El material genético de una célula debe replicarse cada vez que se divide. En cada una de estas copias pueden producirse errores que, si no se corrigen, podrían causar mutaciones perjudiciales. Pero la replicación no es el único problema: el ADN también está expuesto a agentes externos como rayos X, productos químicos tóxicos y la radiación ultravioleta del Sol.
Para contrarrestar estos efectos, las células disponen de mecanismos de reparación del ADN. Las proteínas detectan y arreglan las roturas antes de que causen daño irreparable. Este proceso es esencial para la supervivencia celular y para prevenir enfermedades como el cáncer.
Lo sorprendente es que ahora sabemos que el ARN también desempeña un papel en este sistema. Un descubrimiento inesperado sugiere que ciertos ARN pueden intervenir en la estabilidad del genoma.
Un ARN no codificante con un papel inesperado
El ARN suele asociarse con su función más conocida: llevar la información genética del ADN a los ribosomas para fabricar proteínas. Sin embargo, existen tipos de ARN que no codifican proteínas, pero que cumplen funciones reguladoras clave en la célula. Uno de ellos es NEAT1, un ARN largo no codificante que se acumula en el núcleo celular y que, según el nuevo estudio, es capaz de influir en la reparación del ADN.
Los investigadores han descubierto que cuando el ADN sufre roturas de doble cadena, NEAT1 se acumula en estas zonas dañadas y facilita su reparación. Según el equipo de Kaspar Burger, autor principal del estudio, el daño en el ADN aumenta tanto la cantidad de NEAT1 como la presencia de marcas químicas específicas en su estructura. Estas modificaciones permiten que NEAT1 ayude a las células a reconocer y corregir el daño de manera más eficiente.
Este hallazgo sugiere que la función de NEAT1 está directamente relacionada con la estabilidad del genoma. Su activación podría ser clave en enfermedades en las que la reparación del ADN está comprometida.
La metilación de NEAT1 y su impacto en la reparación
Un aspecto clave de este hallazgo es la modificación química que sufre NEAT1 en respuesta al daño en el ADN. En particular, el estudio ha encontrado que una enzima llamada METTL3 añade grupos metilo a NEAT1 en un proceso conocido como metilación de N6-adenosina (m6A). Esta modificación altera la estructura del ARN y mejora su capacidad de interactuar con las proteínas encargadas de reparar el ADN.
Los experimentos del equipo de Würzburg demostraron que, cuando se bloquea la metilación de NEAT1, la eficiencia en la reparación del ADN disminuye y las células acumulan más daño genético. Esto sugiere que la regulación química de NEAT1 es un paso fundamental en este proceso.
Comprender mejor cómo funciona este mecanismo podría permitir desarrollar nuevas estrategias para modular la reparación del ADN en distintas enfermedades.
Implicaciones para el cáncer y futuras terapias
El descubrimiento de NEAT1 como un factor clave en la reparación del ADN abre nuevas perspectivas en la investigación del cáncer. Muchas células tumorales presentan niveles elevados de NEAT1, lo que sugiere que podrían estar utilizando este ARN para sobrevivir y resistir tratamientos como la quimioterapia o la radioterapia.
El equipo de investigadores plantea la posibilidad de desarrollar estrategias terapéuticas dirigidas a NEAT1. Por ejemplo, si en ciertos tumores NEAT1 favorece la reparación del ADN y la resistencia a los tratamientos, podría diseñarse un fármaco para inhibir su función y hacer que las células cancerosas sean más vulnerables.
Esta estrategia aún debe ser probada en modelos más complejos, pero representa una vía prometedora en la búsqueda de tratamientos más efectivos.
Un nuevo paradigma en la biología del ARN
Hasta hace poco, se pensaba que el ARN solo tenía un papel pasivo en la célula, actuando como intermediario entre el ADN y las proteínas. Sin embargo, descubrimientos como este refuerzan la idea de que el ARN puede ser un regulador activo de procesos celulares fundamentales, como la reparación del ADN.
Este hallazgo también plantea nuevas preguntas sobre la relación entre el ARN y la estabilidad del genoma. ¿Existen otros ARN con funciones similares? ¿Podría manipularse este mecanismo para mejorar la reparación del ADN en enfermedades genéticas? El estudio de NEAT1 es solo el principio de una línea de investigación que podría cambiar la forma en que entendemos la biología molecular.
Referencias
- Mamontova, V., Trifault, B., Gribling-Burrer, A.-S., Bohn, P., Boten, L., Preckwinkel, P., Gallant, P., Solvie, D., Ade, C. P., Papadopoulos, D., Eilers, M., Gutschner, T., Smyth, R. P., & Burger, K. (2024). NEAT1 promotes genome stability via m6A methylation-dependent regulation of CHD4. Genes & Development, 38(17-20), 915–930. DOI: 10.1101/gad.351913.124
Cortesía de Muy Interesante
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