Describen nuevos mecanismos de una proteína clave en células madre y leucemia
Un equipo internacional, liderado por investigadores de Galicia, ha demostrado por primera vez la influencia de la proteína TET2 en la regulación del ARN, el mecanismo encargado de transmitir las instrucciones genéticas a la maquinaria celular. Además, la función de esta proteína se encuentra alterada en numerosos cánceres como en la leucemia.
Diana Guallar, primera autora del trabajo, junto al resto del equipo del CiMUS. De izquierda a derecha Miguel González-Blanco, José Ángel Pardavila y Miguel Fidalgo. / Andrés Ruiz / CiMUS.
Las intrincadas modificaciones sobre la estructura del ADN son responsabilidad fundamentalmente de una familia específica de proteínas: las TET (Ten-Eleven Translocation Family), entre las que destaca la proteína TET2 por su papel central en el control de las células madre (de las que se sabe que poseen numerosas aplicaciones terapéuticas). Asimismo, en los últimos años se ha demostrado también que la función de esta proteína se encuentra alterada en numerosos cánceres, en particular en casos de leucemia.
A pesar del enorme esfuerzo dedicado por la comunidad científica al estudio de la proteína TET2, se desconocen aún muchos de los aspectos críticos respecto a cómo este ‘factor epigenético’ realiza su función para determinar el correcto funcionamiento de las células o, llegado el caso, su alteración, pudiendo dar lugar a la aparición de diversas patologías como el cáncer o disfunciones del sistema inmunitario.
Ahora, Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas (CiMUS), publicado en la revista Nature Genetics aporta nuevos datos sobre la actividad deTET2, mostrando por primera vez no sólo su capacidad para actuar en la cromatina y ejercer sus funciones sobre el ADN, sino también una sorprendente e inesperada influencia sobre las moléculas de ARN (el ‘mensajero' del ADN), particularmente sobre aquellas relacionadas con el control de la expresión de nuestros genes y elementos transponibles (fragmentos de ADN capaces de desplazarse por sí mismos a diferentes partes del genoma).
Modificaciones químicas
"Descubrimos que TET2 es capaz de añadir modificaciones químicas de tipo ‘5hmC’ a las moléculas de ARN, algo necesario para controlar su estabilidad y abundancia», explica Diana Guallar, primera autora de un trabajo que muestra cómo muchas de las moléculas de ARN surgidas a partir de elementos transponibles presentes en nuestro genoma pueden regularse mediante el control de TET2 y la fina deposición de la marca epigenética 5hmC.
Estos elementos transponibles están relacionados con numerosas patologías y con el proceso de envejecimiento
En su opinión, "resulta especialmente relevante porque estos fragmentos que llamamos elementos transponibles representan cerca de la mitad de nuestro genoma. La ciencia los ha relacionado ya con el desarrollo de numerosas patologías humanas,e incluso con el propio proceso de envejecimiento".
Además, estudios recientes han demostrado el daño causado por la excesiva presencia de estos elementos en el organismo, pudiendo conducir a la aparición de enfermedades autoinmunes, neurodegenerativas o incluso al desarrollo de un cáncer", apunta.
El trabajo es fruto de intensas colaboraciones internacionales que el CiMUS mantiene activas con grupos de Estados Unidos, México, y China, y en él han participado dos laboratorios del centro de investigación de la Universidad de Santiago (USC): los liderados por los doctores Miguel Fidalgo (Stem Cells and Human Diseases) y Miguel González-Blanco (DNA Repair and Genome Integrity), del cual forma parte la investigadora Diana Guallar.
Los resultados de este estudio no solo suponen una importante contribución al conocimiento científico disponible sobre la implicación de TET2 en la regulación epigenética de las células madre, sino también a la investigación sobre el cáncer, ya que ningún otro estudio había contemplado hasta hoy la potencial acción reguladora de esta proteína sobre el ARN.
Referencia bibliográfica
Diana Guallar et al "RNA-dependent chromatin targeting of TET2 for endogenous retrovirus control in pluripotent stem cells" . Nature Genetics (2018) DOI:10.1038/s41588-018-0060-9
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