Un descubrimiento revolucionario y sorprendente proporciona un cambio conceptual importante de lo que es más importante para las células:la fidelidad del proceso de transcripción del ADN:copiar con precisión el mensaje del ADN en el ARN, el precursor de las proteínas, o la reparación del ADN, lo que evita que se pierdan los cromosomas rotos. Como se informó en la revista Naturaleza , los investigadores encontraron que en el organismo modelo E. coli , la fidelidad de la transcripción del ADN se obtiene a expensas de la reparación del ADN.

"Si le pregunta a un grupo de científicos qué es más importante para una célula, mantener la integridad de su ADN que contiene toda la información genética del organismo, o la fidelidad de la transcripción:el proceso que transcribe el ADN en ARN, que conduce a la síntesis de proteínas:la gran mayoría estaría de acuerdo en que la reparación del ADN es más importante, "dijo el autor correspondiente, el Dr. Christophe Herman, profesor asociado de genética molecular y humana y virología y microbiología molecular en Baylor College of Medicine. "En este estudio mostramos lo contrario".

Es bien sabido que las roturas del ADN son problemáticas para las células porque pueden causar una gran inestabilidad en los genes de la célula o la muerte celular. si no se repara correctamente. A diferencia de, Los errores durante la transcripción generalmente se consideran menos importantes porque la transcripción es temporal, y si alguno esta defectuoso, las células pueden producir otro. Por estas razones, la mayoría de los investigadores consideran que la reparación de la rotura del ADN superaría la transcripción para proteger la integridad del ADN, y evitar que las células pierdan sus cromosomas.

"Los científicos han estado estudiando la reparación del ADN durante décadas y han generado una gran cantidad de información al respecto. En comparación, sabemos poco sobre la fidelidad de la transcripción, "dijo Herman, quien también es miembro del Centro Oncológico Integral Dan L Duncan. "Mi laboratorio ha estado estudiando la fidelidad de la transcripción durante los últimos 12 años. Hace años demostramos que los errores de transcripción pueden conducir a cambios hereditarios. Eso nos hizo pensar que la fidelidad de la transcripción podría ser más importante de lo que habíamos pensado originalmente. En este estudio queríamos para investigar las consecuencias de eliminar GreA, un factor que ayuda a asegurar la fidelidad del proceso de transcripción en la bacteria E. coli , sobre la reparación de roturas de ADN ".

Un descubrimiento inesperado

"Después de eliminar GreA, las bacterias eran cientos de veces más eficientes para reparar el daño del ADN causado por medicamentos que imitan la radiación, "dijo el primer autor Dr. Priya Sivaramakrishnan, un doctorado estudiante en el laboratorio Herman durante el desarrollo de este proyecto. "Las bacterias pueden reparar las roturas del ADN mucho más rápido cuando no hay GreA".

Para señalar cómo la falta de fidelidad en la transcripción puede conducir a una reparación más rápida, los investigadores desarrollaron un nuevo método de secuenciación del genoma completo, que han denominado secuenciación de eXOnucleases (XO-seq), visualizar físicamente los diferentes pasos de la reparación del ADN en células vivas. Usando este y otros métodos, los investigadores determinaron el mecanismo molecular por el cual la pérdida de GreA promueve la reparación del ADN.

El hallazgo de que el factor de fidelidad de la transcripción GreA previene la reparación del ADN representa un cambio de paradigma importante en el mundo del ADN porque implica que asegurar la fidelidad de la transcripción adecuada tiene el costo de reducir la capacidad de la célula para reparar el ADN. "Eso fue completamente inesperado, "Dijo Herman.

"Tener un proceso que ayude a transcribir el ADN en ARN de alta calidad que produzca proteínas de alta calidad, las bacterias están pagando un precio cien veces mayor en eficiencia de reparación del ADN, "dijo la coautora, la Dra. Susan Rosenberg, Ben F. Love Catedrático de Investigación del Cáncer y profesor de genética molecular y humana, de virología y microbiología molecular y de bioquímica y biología molecular en Baylor. Rosenberg también es líder del Programa de Evolución del Cáncer en el Centro Integral de Cáncer Dan L Duncan en Baylor.

"La conservación de la biología básica de los ácidos nucleicos desde las bacterias hasta los humanos es tremenda, ", dijo Rosenberg." Tenemos la hipótesis de que este mecanismo descubierto en E. coli también puede estar presente en otras células, que tendría implicaciones en varios campos, del cáncer a la evolución ".