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Expertos de la Universidad de Sevilla y del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa han demostrado la influencia que tienen dos enzimas (la ribonucleasa H y la topoisomerasa 1) para evitar que el ADN comience a replicarse fuera de su origen de replicación habitual. El avance, observado en levaduras, puede contribuir a conocer mejor la evolución del cáncer provocado por la duplicación no controlada del ADN.
En todos los organismos, incluyendo algunos tan simples como las bacterias, la replicación del ADN está tan controlada, que su iniciación se limita a una única región específica, conocido como ‘origen de replicación’. Desde los años 70’ se sabe que en ausencia de una enzima llamada ribonucleasa H1, la replicación del ADN puede comenzar fuera del ‘origen de replicación’ dando lugar a un efecto llamado replicación constitutivo estable.
Ralf Wellinger, investigador principal de un grupo de investigación del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) y profesor del departamento de Genética de la Universidad de Sevilla, utiliza una levadura como organismo modelo para estudiar enfermedades humanas. Una rama de sus investigaciones incluye el estudio la topoisomerasa 1, enzima que actúa sobre la topología del ADN, como diana importante en el desarrollo de nuevos compuestos anticancerígenos.
Su grupo de investigación, llamado 'de plasticidad mitocondrial y replicación', acaba de demostrar que las actividades de las enzimas ribonucleasa H y topoisomerasa 1 son necesarias para evitar que la replicación se inicie fuera de orígenes de replicación en levadura. Ambas enzimas desempeñan un papel importante en la estabilidad del genoma de organismos multicelulares, sugiriendo que la iniciación de la replicación fuera de ‘orígenes de replicación’ puede contribuir al desarrollo de enfermedades, especialmente al cáncer.
Como explica Ruth Stuckey, una de los autores principales de este estudio, "este avance científico puede contribuir a conocer mejor la evolución del cáncer provocado por la duplicación no controlada del ADN".
Este trabajo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), supone un paso más en el esfuerzo por comprender los factores y procesos moleculares relacionados con la integridad del genoma y por tanto con las enfermedades humanas.
“Necesitamos conocer bien el proceso para desarrollar inhibidores de la Topoisomerasa-1 que ejerzan de dianas terapéuticas y puedan mejorar los tratamientos de los cánceres en fase de metástasis”, comenta Ralf Wellinger, quien añade que una nueva generación de inhibidores (Top1) se han introducido recientemente en el tratamiento clínico de los tumores sólidos como el de colon, pulmón y carcinomas de ovario.
Referencia bibliográfica:
Ruth Stuckey et al. "Role for RNA: DNA hybrids in origin-independent replication priming in a eukaryotic system". PNAS, abril de 2015. doi: 10.1073/pnas.1501769112
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