Desde la época del antiguo Egipto, los humanos han estado creando y descifrando códigos secretos para retener y obtener información crítica. La vida humana en sí se basa en un código genético de secuencias de ADN o ARN que las células leen y traducen en proteínas, los componentes básicos de la vida. Descubrimientos científicos recientes han revelado los mecanismos del cuerpo para transcribir el ADN regulado por el "código de las histonas":diferentes marcas químicas en las colas de las proteínas histonas. que son macromoléculas dentro de los núcleos celulares responsables del empaquetado y estructuración del ADN.

Después de ocho años de estudio, un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego y la Universidad Johns Hopkins publicó nuevos hallazgos sobre cómo leer el código de histonas del cuerpo en la edición del 7 de noviembre de Avances de la ciencia . Los hallazgos responden a una pregunta clave en el área de investigación dinámica de la epigenética:agregar etiquetas químicas al ADN y las proteínas histonas para alterar las funciones celulares sin cambiar la secuencia del ADN. Comprender los principios fundamentales de cómo se transduce la información epigenética en la célula eventualmente podría conducir al desarrollo de nuevos medicamentos para combatir enfermedades como el cáncer.

En el artículo de investigación titulado "Descifrado e ingeniería del reconocimiento de péptidos de cromodominio-metilisina, "Wei Wang, profesor de química y bioquímica de UC San Diego, académicos postdoctorales y sus colegas en los Departamentos de Farmacología, Bioingeniería y Medicina Celular y Molecular, así como científicos de Johns Hopkins, proporcionan una explicación mecanicista de cómo determinadas proteínas ("proteínas lectoras") pueden leer combinaciones de modificaciones de histonas, lo que lleva a cambios en la expresión génica y la interpretación de la información codificada en el genoma del ADN.

"Desarrollamos un modelo para comprender cómo las proteínas lectoras ven a través de diferentes combinaciones de modificaciones de histonas, que interpretan y transducen la información codificada en el etiquetado de proteínas histonas sin cambiar la secuencia de ADN, "dijo Wang.

Aplicando una metáfora del maquillaje, Wang explicó que si una persona se maquilla, el maquillaje puede cambiar la apariencia de la persona, pero él o ella todavía pueden identificarse como la misma persona. En el cuerpo, Las modificaciones de histonas pueden producir varias combinaciones, como el maquillaje de una persona, que puede cambiar las propiedades químicas de las proteínas histonas. Pero Wang y sus colegas encontraron que las proteínas lectoras reconocen esas mismas propiedades químicas, incluso si fueron el resultado de diferentes combinaciones de modificaciones de histonas. Según Wang, porque la cantidad de posibles combinaciones de diferentes etiquetas químicas es enorme, el código de histonas no ha sido bien definido. Los nuevos hallazgos, sin embargo, sugerir una forma de definir el código de histonas, un modelo computacional que muestra las propiedades químicas de las proteínas histonas. Es como ver a través del maquillaje de una persona y revelar su verdadera identidad.

"Basado en el modelo computacional, podemos diseñar las proteínas del lector para alterar o mejorar su unión a modificaciones particulares de histonas, "explicó Wang." Si se generan proteínas lectoras con ciertas mutaciones, podemos usarlos como sondas de imagen para monitorear la dinámica de las modificaciones de histonas en células vivas. Esto es algo que no se puede hacer con anticuerpos ".