El ADN se ‘sobreenrolla’ para asegurar su división

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Un estudio internacional, con participación española, demuestra que el ADN cambia su tipología y se ‘sobreenrolla’ durante la mitosis, el proceso previo a la división celular. Este fenómeno activa a la enzima “topoisomerasa II” para que realice su eficiente trabajo de separar las cadenas cromosómicas y se mantenga intacto el material genético.

“El objetivo era conocer qué mecanismos celulares dirigen la actividad de la enzima Topoisomerasa II (topo2) hacia la ‘decatenación’ (separación de cadenas) de los cromosomas durante la división mitótica”, explica a SINC Luis Aragón, uno de los autores del estudio e investigador del Consejo de Investigación Médica de Londres (Reino Unido).

Hasta ahora se sabía que esta enzima es muy eficiente en ‘decatenar’ cromosomas, pero no se sabía por qué. Lo que revela el nuevo estudio, que publica la revista Science, es que durante la mitosis el ADN cambia su tipología, se “sobreenrolla” (‘superenrollamiento positivo’, es el término técnico).

Los investigadores han identificado la maquinaria celular (complejos de condensina y huso mitótico -estructuras tubulares que conducen los cromosomas durante la reproducción celular). Esta modificación de la tipología del ADN, a su vez, pone en marcha a la enzima topo2, que actúa dando prioridad a la separación de las cadenas.

“De esta manera se consigue que todas las catenaciones (entrelazados) entre los cromosomas recién replicados se eliminen antes de que comiencen a separarse”, señala Aragón, quien añade que la compactación previa del ADN “probablemente ayuda a que los cromosomas sean más resistentes durante la división”.

Importancia y aplicaciones

“Todos estos conocimientos son muy importantes para entender cómo se segregan los cromosomas correctamente sin que haya problemas, y por lo tanto, para que las células resultantes tengan un juego intacto del material genético”, subraya el investigador.

Además, una de las principales causas en el desarrollo de tumores son los problemas que causan los cambios que se producen en el material genético de las células resultantes y se utilizan inhibidores de topo2 de forma rutinaria en la quimioterapia. “Por eso es importante entender a fondo cómo funciona esta enzima que se inhibe en los tratamientos contra el cáncer”.

La topoisomerasea II es la única enzima que resuelve las catenaciones entre moléculas de ADN y cromosomas. En la replicación del ADN, las cromátides hermanas –filamentos idénticos de ADN que surgen de la duplicación- se concatenan como piezas enganchadas en una cadena.

Estas concatenaciones se deben eliminar antes de que los cromosomas se segreguen durante la mitosis, si no las células hijas no reciben el material genético correcto y los cromosomas pueden romperse durante la división del citoplasma (citocinesis).

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Referencia bibliográfica:

J. Baxter, N. Sen, V. López Martínez, M. E. Monturus De Carandini, J. B. Schvartzman, J. F. X. Diffley, L. Aragón. “Positive Supercoiling of Mitotic DNA Drives Decatenation by Topoisomerase II in Eukaryotes”. Science, Vol. 331, marzo de 2011. doi: 10.1126/science.1201538

Fuente: SINC

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