Descubren que los huecos generados espontáneamente en el ADN no son equivalentes a los producidos en su reparación

Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba en el Instituto Maimónides de Investigación Biomédica (IMIBIC) descubre que los huecos generados espontáneamente en el ADN no son equivalentes a los producidos en su reparación.

Hasta ahora, se pensaba que siempre que una molécula de ADN perdía una de las bases nitrogenadas que lo componen, el hueco que quedaba libre ocupaba siempre el mismo espacio. Esa pérdida es habitual y ocurre de dos formas diferentes: de manera espontánea –cuando se rompe el enlace que une la base a la molécula de azúcar- o “premeditada”, cuando una proteína reparadora elimina una base dañada.

Esos huecos que quedan libres son denominados sitios abásicos (AP), ya que no los compone ninguna base, ni purina ni piridimida. Comúnmente, se acepta que ambas clases de sitios abásicos tienen propiedades bioquímicas análogas y son sustratos equivalentes para las AP endonucleasas y las AP liasas, aunque las funciones relativas de estos dos tipos de enzimas no se conocen bien.

Los científicos han trabajado con la planta Arabidopsis thaliana, para analizar la actividad enzimática esos dos tipos de proteínas que reconocen y procesan esos huecos.

Este trabajado publicado en la revista científica oficial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (PNAS), proporciona evidencia genética y bioquímica de que, en Arabidopsis, los sitios AP generados por la pérdida espontánea de N7-metilguanina (N7-meG) se reparan exclusivamente a través de una vía AP independiente de la endonucleasa iniciada por FPG, una ADN glicosilasa bifuncional con actividad de AP liasa.

La incisión del sitio abásico catalizada por FPG genera un espacio de nucleótido único con un extremo 3'-fosfato que se procesa mediante la ADN 3'-fosfatasa ZDP antes de que se complete la reparación.

Además, los científicos han demostrado que en Arabidopsis, la AP endonucleasa principal incide en sitios AP generados por escisión enzimática de N7-meG pero, no los resultantes de la pérdida espontánea de N7-meG.

Estos hallazgos revelan diferencias no detectadas previamente entre los productos de liberación de base enzimática y no enzimática, y podrían arrojar luz sobre la evolución y las funciones biológicas de las AP endonucleasas y las AP liasas. 

Investigación original: Casimiro Barbado, Dolores Córdoba-Cañero, Rafael R. Ariza and Teresa Roldán-Arjona (2018). Non-enzymatic release of N7-methylguanine channels repair of abasic sites into an AP-endonuclease independent pathway in Arabidopsis. Proc Natl Acad Sci USA,115