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Hay una guerra civil adentro de cada una de los 37 billones de células en tu cuerpo. Ahora los científicos de la Universidad de Michigan (UM) han descubierto cómo las células impiden que esta guerra cause mucho daño colateral.
Los “genes saltarines” se ocultan como espías en nuestro ácido desoxirribonucleico (ADN) y luego emiten una copia de sí mismos que puede saltar a otra área del ADN, lo cual puede crear mutaciones que causan enfermedades.
En un bando de la batalla: el ADN “regular” que proporciona las instrucciones para la vida cotidiana.
En el otro bando: pequeños trozos de ADN revoltoso que se ocultan como espías entre los genes en tu propio ADN.
De vez en cuando estos trozos de ADN emiten una copia de sí mismos y “saltan” a otra ubicación en el ADN y cuando aterrizan causan, a menudo, mutaciones dañinas.
En qué forma las células del cuerpo combaten los efectos de este ADN sublevado, llamado retrotransposones LINE-1 ha sido un misterio, pero un nuevo artículo, publicado en la revista gratuita “eLife”, los científicos de la UM y del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI, por sus siglas en inglés) y otro grupo de expertos, han capturado la acción como si fuesen periodistas en el campo de batalla.
Se enfocaron en la actividad defensiva de una enzima llamada APOBEC3A, y mostraron que puede causar mutaciones dentro de los retrotransposones LINE-1 cuando saltan a sitios nuevos.
Esto impide las invasiones subsecuentes en otras áreas del ADN.
Este golpe defensivo envía una señal a otras fuerzas de defensa adentro de la célula lo cual neutraliza al gen saltarín y barre la copia destruida.
Las conclusiones explican un misterio del cuerpo y también ayudan en el desarrollo de medicamentos contra el cáncer.
Esto es porque otras enzimas APOBEC causan mutaciones relacionadas con el cáncer, una especie de “fuego desde las propias líneas” que hace que estas enzimas sean un blanco potencial para nuevos medicamentos.
Las nuevas conclusiones acerca de la capacidad de la APOBEC3A para contener y repeler la actividad de LINE-1 podría significar que el bloqueo de la APOBEC3 con nuevos medicamentos para el cáncer acarrearía consecuencias.
John Moran, el genetista de la UM y el HHMI que encabezó el trabajo con Sandra Richardson, dice que las nuevas conclusiones dan a los científicos las primeras pruebas de una hipotética estrategia de defensa.
“A menudo es difícil ver qué ocurre normalmente durante un proceso eficiente que transcurre adentro de nuestras células, pero al bloquear el proceso que normalmente eliminaría las evidencias de esta interacción podemos empezar a ver qué es lo que ocurre”, explicó.
BASURA PELIGROSA
Cada una de nuestras células puede contener hasta 500 mil ejemplares de LINE-1, dice Moran, profesor de genética humana de la Universidad S. Gilbert Omenn y profesor de medicina interna en la UM e investigador del HHMI.
Las LINE-1 son parte de la llamada «basura ADN», que constituye la mitad de nuestro material genético, pero el propósito de la «basura ADN» es poco clara.
La mayoría de copias de LINE-1 yacen “dormidas”, pero unas pocas docenas de copias activas residen en cada celda.
Los “retrotransportadores” LINE-1 pueden activarse y saltarse, lo que los convierte en “basura peligrosa”.
De hecho, las LINE-1 por sí solas puede causar una de cada 250 mutaciones que causan enfermedades en los seres humanos.
Así, el apodo de «basura» no le representa realmente lo que es, dice Moran – aunque admite que, “estamos probablemente atrapados con esta etiqueta».
ENGLISH
There’s a civil war going on inside every one of the 37 trillion cells in your body. Now, University of Michigan scientists have uncovered how your cells keep this war from causing too much collateral damage.
On one side of the battle: the “regular” DNA, which provides the day-to-day instructions for life. On the other side: tiny bits of rogue DNA that hide like spies between genes in your own DNA. From time to time, these rogue bits of DNA spin off a copy of themselves and “jump” to another DNA location – often causing harmful mutations when they land.
How our cells fight off the effects of these rogue DNAs, called LINE-1 retrotransposons, has remained a mystery.
But in a new paper published in the open-access journal eLife, scientists from the University of Michigan Medical School and Howard Hughes Medical Institute and colleagues have captured the action like battlefield reporters.
They zeroed in on the defensive activity of an enzyme called APOBEC3A – and showed that it can cause mutations within the LINE-1 retrotransposons as they jump to new locations. This prevents subsequent invasions into other areas of DNA.
This defensive strike sends out a signal to other defense forces inside the cell, which neutralize the jumping gene and sweep away the destroyed copy.
The findings not only help explain a mystery of the body – they also may help in the development of cancer drugs. That’s because other APOBEC enzymes cause cancer-related mutations – a kind of “friendly fire” that makes these enzymes a potential target for new drugs.
The new findings about APOBEC3A’s ability to squelch LINE-1 activity could mean that blocking APOBEC3 with new cancer drugs might carry consequences.
John Moran, Ph.D., the U-M and HHMI geneticist who led the work with Sandra Richardson, Ph.D., says the new finding gives scientists the first proof of a hypothesized defense strategy.
“It’s often hard to see what normally happens during an efficient process that occurs inside our cells,” he explains. “But by blocking the process that would normally clean up the evidence of this interaction, we can start to see what is going on.”
DANGEROUS JUNK
Our cells may each contain as many as 500 thousand copies of LINE-1, says Moran, the Gilbert S. Omenn Collegiate Professor of human genetics and professor of internal medicine at U-M and an HHMI research investigator.
LINE-1 is part of the so-called “junk DNA” that makes up half of our genetic material – but the purpose of “junk DNA” is unclear.
Most LINE-1 copies lay dormant, but a few dozen active copies reside in each cell. LINE-1 retrotransposons can activate and jump, making them dangerous junk.
In fact, LINE-1 alone may cause one in every 250 disease-causing mutations in humans.
So, the “junk” moniker doesn’t really fit, says Moran – though he admits we are probably stuck with this label. He and his team have studied LINE-1 and other jumping genes for years, working with colleagues from the University of Pennsylvania and Duke University.
