Científics de Barcelona descriuen una nova forma d'interacció de les proteïnes amb el genoma

BarcelonaInvestigadors del Centre de Regulació Genòmica (CRG) de Barcelona han identificat un mecanisme que guia i ancora en l'ADN un enzim important per diferenciar les cèl·lules mare i han descrit per primera vegada una nova forma d'interacció de les proteïnes amb el genoma. La investigació, publicada per la revista 'Cell Stem Cell', també aporta novetats sobre processos bàsics com la formació de cèl·lules mare pluripotents i amplia la comprensió de la leucèmia.

Totes les cèl·lules, siguin del tipus que siguin, contenen la mateixa informació genètica, codificada en l'ADN. Així, el seu desenvolupament implica necessàriament una regulació selectiva dels gens: a cada una se li assigna una funció. Aquesta regulació la duen a terme unes proteïnes anomenades factors de transcripció. Això mateix passa quan les cèl·lules mare d'un adult, com les de la sang, necessiten especialitzar-se per fer diferents funcions.

Per garantir que la regulació és correcta es requereixen altres proteïnes, com els enzims que modifiquen l'ADN o la seva estructura tridimensional, que ajusten aquest procés tan complex. Es tracta d'un procés molt fràgil. Qualsevol alteració en aquestes proteïnes pot donar lloc a una regulació dels gens incorrecta que sovint desemboca en el desenvolupament de càncer.

Ara els científics del CRG liderats per Thomas Graf, en col·laboració amb científics de l'Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure de París, del Centre d'Anàlisi Genòmic (CNAG-CRG) i de la Harvard Medical School, han estudiat aquest procés tan complex, precís i ajustat.

Els investigadors es van centrar en un enzim anomenat Tet2, que té un paper crucial en la formació de cèl·lules mare pluripotents i en la diferenciació de cèl·lules sanguínies. Aquest enzim impulsa la presa de decisions sobre el destí de les cèl·lules i promou l'expressió dels gens modificant químicament l'ADN, però per fer-ho necessita unir-se a l'ADN, per bé que no ho pot fer pel seu compte. L'equip de Graf ha descobert un grup específic de proteïnes que interactuen amb Tet2 i el condueixen allà.

Els científics van identificar tres factors de transcripció diferents, cadascun dels quals pot "agafar l'enzim de la mà" i guiar-lo cap als diferents gens que necessiten activar-se per especialitzar la cèl·lula, ha explicat Graf. "Les nostres dades ens han ajudat a resoldre una important pregunta en aquest camp que seguia sense resposta i que és rellevant no només per conèixer més sobre el desenvolupament embrionari i la diferenciació, sinó també per a la reprogramació cel·lular i el càncer", ha precisat l'investigador.

L'investigador José Luis Sardina, primer autor del treball, ha afegit: "Els nostres resultats poden ser útils per a altres investigadors treballant en el camp de la leucèmia i en altres tipus de càncer en què hi hagi Tet2 implicat".

Inesperadament, els investigadors també han descobert com els factors de transcripció poden portar i unir Tet2 a regions específiques de l'ADN sense haver de desplaçar les proteïnes on l'ADN està enrotllat, és a dir, una nova manera d'interaccionar amb el genoma que no es coneixia fins ara. "Serà fascinant descobrir el paper que tenen en la presa de decisions sobre el destí de les cèl·lules", ha destacat Thomas Graf.