{"id":286030,"date":"2024-07-24T00:46:52","date_gmt":"2024-07-23T22:46:52","guid":{"rendered":"https:\/\/dhcp205002.cbm.uam.es\/?p=286030"},"modified":"2024-10-17T16:50:38","modified_gmt":"2024-10-17T14:50:38","slug":"proponen-un-mecanismo-molecular-para-controlar-la-formacion-de-lazos-en-el-adn","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cbm.uam.es\/index.php\/2024\/07\/24\/proponen-un-mecanismo-molecular-para-controlar-la-formacion-de-lazos-en-el-adn\/","title":{"rendered":"Proponen un mecanismo molecular para controlar la formaci\u00f3n de lazos en el ADN"},"content":{"rendered":"<p>Los complejos de prote\u00ednas y ADN dentro de la c\u00e9lula se comportan como verdaderas nanom\u00e1quinas. Sobre el funcionamiento de algunos de ellos ya conocemos mucho, pero en otros casos apenas estamos empezando a obtener una idea general de c\u00f3mo se comportan. El complejo de cohesinas es uno de estos \u00faltimos, formado por un grupo de prote\u00ednas clave en procesos de transcripci\u00f3n y replicaci\u00f3n del ADN. Estas prote\u00ednas cobran particular relevancia en diferentes tipos de c\u00e1ncer y en el contexto de enfermedades raras, como el S\u00edndrome de Cornelia de Lange, un trastorno gen\u00e9tico que provoca retraso en el crecimiento, dismorfia facial y defectos en las extremidades, entre otros s\u00edntomas.<\/p>\n<p>Lo que hasta ahora se conoce es que la funci\u00f3n del complejo de cohesinas consiste en generar, de forma controlada, grandes lazos de ADN. Pero poco se sabe sobre sus mecanismos de control. Usando herramientas de simulaci\u00f3n computacional, el grupo de Modelado Molecular del Centro de Biolog\u00eda Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM), ha propuesto por primera vez un mecanismo de trinquete, con la implicaci\u00f3n de las prote\u00ednas STAG2 y RAD21. Este mecanismo permite el alargamiento unidireccional de los lazos de ADN, bloqueando al mismo tiempo el retroceso y, por tanto, el acortamiento de estos lazos.<\/p>\n<p>En los \u00faltimos a\u00f1os, grupos de investigaci\u00f3n de primera l\u00ednea en todo el mundo han propuesto varios mecanismos para explicar c\u00f3mo se forman los lazos de ADN a partir de la estructura del complejo de cohesinas. \u201cAlgunos han propuesto mecanismos tipo oruga, en los que las prote\u00ednas avanzan sobre el ADN como una oruga sobre una rama. Otros proponen mecanismos de bombeo, similares a los de oruga, pero sin movimiento reptante del complejo. Independientemente del tipo de avance, todos estos modelos necesitar\u00edan un sistema que impidiese que el complejo proteico se deslizase hacia atr\u00e1s una vez que ha empujado el ADN hacia adelante\u201d, explican los investigadores del CBM\u00a0<strong>David Ros-Pardo, \u00cd\u00f1igo Marcos-Alcalde y Paulino G\u00f3mez-Puertas<\/strong>. Sin embargo, hasta la fecha, no se ha propuesto un componente del sistema con funci\u00f3n de mecanismo de bloqueo, capaz de ofrecer una direccionalidad al proceso.<\/p>\n<p>Esta es la principal novedad del reciente estudio publicado en la revista\u00a0<em>International Journal of Biological Macromolecules<\/em>, que propone un papel para dos de las prote\u00ednas del complejo, STAG2 y RAD21, que actuar\u00edan como un sistema de seguridad capaz de permitir el avance, pero no el retroceso. \u201cEste sistema funcionar\u00eda como un mecanismo de trinquete, similar a la leng\u00fceta de una brida de pl\u00e1stico, que permite que la cinta de la brida avance, pero solo en un sentido\u201d, a\u00f1aden los investigadores. El conjunto STAG2\/RAD21 permitir\u00eda el deslizamiento unidireccional del ADN, facilitando por tanto la extensi\u00f3n de los lazos e impidiendo su colapso.<\/p>\n<p><strong>T\u00e9cnicas computacionales para estudiar el ADN<\/strong><\/p>\n<p>Para realizar este estudio se han utilizado t\u00e9cnicas computacionales de modelado molecular din\u00e1mico, tanto a escala at\u00f3mica como a escalas ligeramente superiores, conocidas como simulaciones &#8220;de grano grueso&#8221;. Este tipo de aproximaciones permiten tiempos de simulaci\u00f3n de varios microsegundos en sistemas complejos, es decir, sistemas que contienen varias prote\u00ednas movi\u00e9ndose a lo largo de hebras de ADN de m\u00e1s de un centenar de pares de bases de longitud. Todo ello se ha conseguido gracias a sistemas de computaci\u00f3n de alto rendimiento, como los alojados en el Centro de C\u00e1lculo Cient\u00edfico de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid (UAM), integrado en la Red Espa\u00f1ola de Supercomputaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Este estudio permite, por primera vez, comprender la regulaci\u00f3n de la formaci\u00f3n de lazos de ADN, un mecanismo clave en procesos celulares como la expresi\u00f3n g\u00e9nica o la divisi\u00f3n celular. \u201cDe forma muy importante, ofrece una visi\u00f3n mecan\u00edstica del bloqueo del deslizamiento de ADN y convierte a las prote\u00ednas STAG2 y RAD21 en nuevas posibles dianas en el desarrollo de medicamentos\u201d, explican los cient\u00edficos del CBM. Estos f\u00e1rmacos podr\u00edan ser capaces de detener o regular la divisi\u00f3n celular como futuros tratamientos anticancer\u00edgenos o como posibles tratamientos para el S\u00edndrome de Cornelia de Lange y otras enfermedades raras relacionadas.<\/p>\n<p>Ros-Pardo, D., G\u00f3mez-Puertas, P. &amp; Marcos-Alcalde, I.\u00a0<strong>STAG2-RAD21 Complex: a Unidirectional DNA Ratchet Mechanism in Loop Extrusion<\/strong>.\u00a0<em>International Journal of Biological Macromolecules<\/em>.\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ijbiomac.2024.133822\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">10.1016\/j.ijbiomac.2024.133822<\/a><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>CBM Comunicaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n<p><a href=\"mailto:comunicacion@cbm.csic.es\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">comunicacion@cbm.csic.es<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los complejos de prote\u00ednas y ADN dentro de la c\u00e9lula se comportan como verdaderas nanom\u00e1quinas. 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