Seguimiento visual de la reparación del ADN

Las células han evolucionado para mantener la integridad de su material genético por medio de sofisticados mecanismos. Cuando se produce daño en el ADN, por ejemplo por irradiación, este sufre rupturas de doble hélice (DSB) que son reparadas por medio de enzimas especializadas. Una reparación inapropiada del ADN puede conducir al desarrollo de cáncer.

Las DSB no son los únicos eventos que tienen lugar tras el daño en el ADN, pero estas están fuertemente vinculadas con cambios en la estructura de la cromatina cercana a la DSB. Se cree que este hecho facilita el acceso de las proteínas de reparación del ADN con el fin de restaurar la integridad genómica.

Teniendo todo esto en cuenta, los socios del proyecto financiado por la Unión Europea «Study of protein dynamics in living cells after DNA damage» (LCS) se propusieron analizar las dinámicas del daño en el ADN, prestando especial interés al estudio de las proteínas relacionadas con la cromatina. Los investigadores del proyecto LCS estaban interesados en comprender cómo se coordina el proceso de apertura de la cromatina con el objetivo de proporcionar acceso a la maquinaria de reparación del ADN.

Para tal fin, se indujo daño en el ADN de células humanas y de ratón in vitro por medio de la aplicación de radiaciones ultravioletas y, posteriormente, se analizaron las cinéticas de una serie de proteínas nucleares gracias a la obtención de imágenes de fluorescencia. Empleando técnicas bioinformáticas adaptadas, los investigadores fueron capaces de asociar cambios en la fluorescencia con la localización precisa de proteínas. También observaron que la proteína Oct-4 es capaz de reconocer las lesiones en el ADN y que los factores de transcripción adicionales son reclutados en áreas donde se originan las DSB.

Posteriormente, el equipo de investigación estudió cómo modificaciones epigenéticas afectan a la reparación del ADN. Además, se descubrió que tras el daño en el ADN se produce una reordenación global del patrón epigenético.

En conjunto, los descubrimientos del proyecto LCS proporcionan conocimientos fundamentales sobre el mecanismo de reparación del ADN tras el daño. Los resultados obtenidos tienen una gran importancia traslacional, ya que estos no solo proporcionan un mejor conocimiento sobre cómo se desarrolla el cáncer, sino que también proporcionan información sobre los acontecimientos que tienen lugar tras el tratamiento con radiación.