El ácido desoxirribonucleico conocido como ADN, representa genéticamente una guía instructora de todas las indicaciones necesarias para el desarrollo de cualquier organismo vivo; así como de su funcionamiento. Las investigaciones realizadas por un grupo de científicos les permitieron observar cómo las bacterias logran la reparación del ADN roto, todo esto en tiempo real.
Al proceso que realiza una célula, identificando y corrigiendo algún daño presente en las moléculas del ADN; el cual codifica el conjunto de genes contenido en los cromosomas, se le denomina reparación del ADN. Estas lesiones pueden producir daños en la estructura molecular del material genético; por esta razón es sustancial que exista esta capacidad celular.
La información obtenida significa un gran logro para comprender y detectar aquellos errores ocurridos durante la reparación del ADN, que pueden conllevar lastimosamente a la formación de tumores letales para el organismo; dando como resultado la presencia de enfermedades como el cáncer, por medio células que se dividen sin control, destruyendo tejidos.
Es indispensable para la vida poder realizar una reparación acelerada y correcta de aquellas roturas presentes en los genes. Cualquier alteración en la estructura del material genético puede llevar al organismo a sufrir graves y mortales consecuencias.
La reparación del ADN a traves de la recombinación homóloga
Para evitar los cambios permanentes en el organismo, el mismo procede a hacer uso de la recombinación homóloga; proceso en el cual las secuencias de AND se entrecruzan entre moléculas parecidas o idénticas de ADN; siendo así el método más utilizado por las células para reparar la secuencia del ADN roto.
El proceso lleva a cabo una comparación entre dos versiones de secuencias de ADN, para certificar que la copia producida no posea ningún error. Esta búsqueda es realmente sorprendente debido a las múltiples variaciones de pares bases, que se realizan a través de complejas vueltas y giros que tiene el cromosoma.
La proteína RecA representa un agente clave durante el proceso, al presentar algún caso de lesión. Esta se encargaría de cortar una parte del ADN celular y sustituirlo por un ADN de cadena sencilla; realizando la conexión de la cadena dañada con la que se encuentra sana.
Muchos científicos han realizado distintas investigaciones y pruebas a lo largo de los años, que le permitieran entender cómo la proteína puede hallar y ajustar las secuencias de ADN correctas para la reparación de la misma, de manera rápida y efectiva.
¿Cómo se llevó a cabo el experimento?
Algunos biólogos de la Universidad de Upsala, ubicada en Suecia lograron por primera vez descubrir como sucede este evento; completando los aspectos que faltaban sobre el proceso de reparación genética. Los expertos a cargo del experimento identificaron las proteínas fundamentales y el ADN procedente de las bacterias.
Mediante el cultivo de miles de células de Escherichia coli,pudieron obtener un seguimiento de bacterias individuales durante el experimento. Posterior a esto, procedieron a realizar roturas en puntos específicos de la secuencia de ADN; indicando las mismas con etiquetas fluorescentes para observar donde se localizaba la rotura por medio de un microscopio.
Por último, hicieron uso de anticuerpos para encontrar los filamentos de la proteína RecA. El biólogo molecular Jakub Wiktor, indica que el chip de cultivo de microfluidos permitió seguir la dirección de una gran cantidad de bacterias individualmente y al mismo tiempo; así como llevar el control de las roturas de ADN por medio de la edición genética CRISPR.
La rapidez de búsqueda de la proteína RecA
La Escherichia coli tardó en promedio un tiempo de 15 minutos en lograr reparar el ADN; mientras que de ese tiempo solo eran nueve minutos los que necesitó la proteína para hallar la plantilla apropiada para el proceso. Por lo tanto, la clave parece encontrarse en la constitución del filamento de nucleoproteína de RecA.
Este filamento logra extenderse por medio de la célula, sosteniendo al cromosoma y luego se desplaza hacia la parte baja. Su fin es buscar alguna coincidencia con respecto a la secuencia de ADN que ha tomado. Este proceso realizado por la proteína RecA, la emplea como método de búsqueda de manera eficiente.
Arvid Gynna, uno de autores del estudio explicó que, debido a los extremos del ADN que se unen a la fibra, cualquier fragmento del filamento puede encontrar la plantilla correcta; dando como resultado que el buscador reduzca teóricamente las dimensiones de búsqueda.
Aun cuando el experimento se realizó con muestras de bacterias, la proteína RecA se encuentra de manera similar en la biosfera entera y hace que la misma sea notable para futuros estudios. Los resultados de estos, pueden generar un grupo de conocimientos útiles y beneficios para el organismo humano.
Conociendo todos los detalles del proceso de reparación, se puede empezar a indagar en el ADN humano las situaciones que señalen las fallas ocurridas durante las reparaciones y como buscarle una solución; un principio fundamental para entender la procedencia de enfermedades tan destructivas como el cáncer.
