Los hallazgos, publicados en la revista Nature Communications, proporcionan una nueva comprensión de cómo las células controlan la actividad genética y podrían tener implicaciones para el desarrollo de nuevos medicamentos y terapias para tratar enfermedades genéticas, cáncer y otras afecciones.
Los promotores de genes son regiones de ADN ubicadas justo antes de los genes, donde la información genética transportada por el ADN se transcribe en moléculas de ARN que luego se utilizan para producir proteínas. Los promotores controlan la velocidad a la que se expresan los genes, determinando cuánta proteína se produce.
Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los promotores contienen secuencias específicas de nucleótidos, los componentes básicos del ADN, que son reconocidos por proteínas llamadas factores de transcripción. Estos factores de transcripción se unen a los promotores e inician la transcripción, el proceso de copiar el código genético en ARN.
Sin embargo, los mecanismos específicos mediante los cuales los promotores regulan la expresión génica siguen siendo poco conocidos.
En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron una combinación de técnicas experimentales y modelos computacionales para investigar cómo los promotores controlan la expresión genética en la bacteria *Escherichia coli*. Descubrieron que la clave está en el espaciamiento y la disposición de las secuencias de nucleótidos reconocidas por los factores de transcripción.
Los investigadores descubrieron que el espacio óptimo entre estas secuencias, conocido como "ventana de espacio", es crucial para la expresión genética. Cuando el espacio es demasiado corto o demasiado largo, se inhibe la transcripción.
Los investigadores también descubrieron que la disposición de estas secuencias, conocida como "composición de secuencias", es importante para la expresión genética. Los promotores con una mayor densidad de secuencias reconocidas tienden a ser más activos, mientras que los promotores con una menor densidad son menos activos.
"Nuestro estudio proporciona una nueva comprensión de cómo los promotores regulan la expresión genética", dijo el Dr. Michael Lynch del NIST, uno de los autores principales del estudio. "Esto podría abrir nuevas vías para desarrollar fármacos y terapias para tratar enfermedades genéticas, cáncer y otras afecciones".
Una posible aplicación de esta investigación es el desarrollo de la terapia génica, cuyo objetivo es tratar enfermedades alterando la expresión de los genes. Al comprender cómo los promotores controlan la expresión genética, los científicos podrían diseñar fármacos o terapias dirigidas a promotores específicos y modificar la actividad de los genes que controlan.
Los investigadores continúan investigando cómo los promotores regulan la expresión genética en otros organismos, incluidos los humanos. También están trabajando para desarrollar nuevos métodos para predecir la actividad de los promotores, que podrían usarse para diseñar terapias genéticas más efectivas.
