La intervención del ARN mensajero en la reparación del ADN

El genoma de un organismo se podría comparar con un complejo sistema de instrucciones que le permite no solo desarrollarse, sino realizar todas las actividades esenciales para asegurar su supervivencia. Para ello, es necesario que este genoma se exprese de manera correcta, es decir, que estas instrucciones se “lean” de manera adecuada, pero también que la información que contiene no se vea alterada o degradada con el paso del tiempo.

El primer proceso se conoce como expresión génica, y consiste en que la información contenida en los genes (el ADN) se convierte de manera adecuada en una serie de herramientas válidas (las proteínas). Para ello, es necesaria la formación transitoria de una molécula mensajera que transmite esta información (el ARN mensajero). En la biología clásica, la que aparece en los libros de texto, se describe como el ADN se copia literalmente en una molécula de ARN que se transforma de manera específica en una proteína concreta en un proceso en el que la información se mantiene inalterada. Esta visión clásica se ha mostrado errónea, ya que la propia molécula de ARN se puede alterar de forma regulada de maneras diferentes antes de convertirse en proteínas.

El segundo proceso, el mantenimiento de la estabilidad genómica, es posible porque hay una serie de mecanismos intrínsecos celulares que comprueban y reparan cualquier alteración física o química en el ADN para restaurar la información original. Estos procesos son los mecanismos de reparación del ADN.

En un estudio liderado por Sonia Jimeno y ejecutado en el laboratorio de Pablo Huertas (CABIMER y departamento de Genética de la Universidad de Sevilla en España), se ha descrito una novedosa conexión entre la reparación de las roturas en el ADN y los factores modificadores de la molécula de ARN mensajero. En concreto, los autores del estudio han establecido que cuando el ADN de una célula sufre roturas, se activa un mecanismo específico para alterar las moléculas de ARN cambiando la información que contienen.

Este mecanismo favorece la reparación fiel del ADN de varias formas. En concreto, una de ellas es la de facilitar que se retiren moléculas de ARN que se quedan atrapadas en el ADN que debe ser reparado. Esta eliminación es necesaria para que la maquinaria de reparación actúe de manera correcta y es llevada a cabo por unas proteínas denominadas ADAR.

Cuando el ADN (en verde) se rompe, debe ser reparado correctamente. A veces, una molécula de ARN (en azul) queda atrapada cerca de una rotura en el ADN y debe ser eliminada para evitar que interfiera en la reparación. Las proteínas ADAR intervienen en este proceso modificando la secuencia de ARN. (Imagen: Universidad de Sevilla)

Teniendo en cuenta que estas proteínas están implicadas en algunas enfermedades raras y en la aparición del cáncer, es posible que estos descubrimientos sirvan a largo plazo para conocer mejor como aparecen estas patologías.

El estudio se titula “ADAR-mediated RNA editing of DNA:RNA hybrids is required for DNA double strand break repair“. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communications. (Fuente: Universidad de Sevilla)