Las células continuamente hacen copias de su ADN para luego poder dividirse. Esto requiere descomprimir la doble hélice del ADN y copiar cada una de las dos hebras como plantilla para el nuevo ADN. Luego, las copias se revisan minuciosamente para detectar errores de copia. Sin embargo, a pesar de todo este cuidado, muy raramente un fragmento de ADN se copia dos veces por error, formando un fragmento de ADN extracromosómico (ADNec).
Las células tienen formas de degradar estas copias adicionales una vez que se han formado, pero si no se degradan con la suficiente rapidez, pueden causar estragos. En 2013, el equipo de Francis Crick demostró que los ecDNA se pueden volver a unir al ADN cromosómico, provocando deleciones y reordenamientos que pueden contribuir al cáncer y las enfermedades autoinmunes.
Los investigadores descubrieron que las proteínas responsables de iniciar la copia del ADN, conocidas como helicasas, también proporcionan el primer control de la formación de ADNec. Las helicasas pueden saber si el ADN ya está descomprimido y, por lo tanto, no deben copiarse, por ejemplo, si el ADN ya se ha copiado accidentalmente dos veces.
El equipo demostró que las helicasas llevan una pequeña modificación química llamada grupo metilo, que les impide iniciar la copia del ADN si el ADN ya está abierto. Si esto falla y comienza la copia, otras proteínas se unen a los extremos del ADN y rápidamente reclutan enzimas para destruirlo.
Los hallazgos ayudan a arrojar luz sobre algunas enfermedades causadas por mutaciones en las helicasas. Por ejemplo, las mutaciones que eliminan el grupo metilo están asociadas con el envejecimiento prematuro, mientras que las mutaciones que impiden la unión a los extremos del ADN están implicadas en el cáncer y las enfermedades autoinmunes.
Más investigaciones analizarán si las proteínas implicadas en la detección y destrucción de los ecDNA podrían aprovecharse para desarrollar nuevas terapias para el cáncer y las enfermedades autoinmunes.
La investigación fue financiada por el Instituto Francis Crick, Cancer Research UK, el Instituto Wellcome Sanger y el Consejo de Investigación Médica.
