Los investigadores de la Universidad Northwestern han mapeado un grupo de proteínas que desempeñan un papel fundamental tanto en la expresión génica como en la reparación del ADN dañado. Al comprender este complejo proteico, llamado SWI / SNF, los investigadores esperan comprender mejor cómo surge el cáncer.

SWI / SNF regula la estructura de la cromatina, que comprende material genético en el núcleo de una célula y, a menudo, muta a medida que se desarrolla el cáncer.

"Se han encontrado mutaciones de este complejo esencial en más del 20 por ciento de todos los cánceres humanos asociados con una amplia gama de tipos de tejidos, "dijo Yuan He de Northwestern, quien dirigió el estudio. "Comprender el mecanismo molecular del complejo SWI / SNF en la regulación de la estructura de la cromatina y la transcripción de genes es, por lo tanto, esencial para una comprensión completa de cómo las alteraciones de la estructura de la cromatina conducen al cáncer".

El artículo fue publicado hoy en la revista Naturaleza . Yuan He es profesor asistente de biociencias moleculares en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern.

Para determinar la estructura única, el laboratorio de He utilizó microscopía electrónica criogénica (crio-EM), una poderosa técnica capaz de revelar la forma tridimensional de grandes complejos de proteínas. La técnica implica la congelación instantánea de proteínas a una velocidad en la que las moléculas de agua no tienen tiempo de reorganizarse para formar hielo cristalino. Luego, estos complejos de proteínas se obtienen directamente en un microscopio electrónico, y su forma tridimensional se puede reconstruir en tres dimensiones utilizando un grupo de supercomputación. Antes de cryo-EM, Los investigadores utilizaron principalmente cristalografía de rayos X, que es incapaz de capturar imágenes de alta resolución de importantes complejos como este.

Este estudio histórico es la primera vez que los investigadores utilizan crio-EM para determinar la estructura SWI / SNF unida a un nucleosoma. a una resolución casi atómica. "cryo-EM es una técnica revolucionaria, "dijo Carole LaBonne, presidente del Departamento de Biociencias Moleculares. "Está asumiendo el control en el campo crítico de la biología estructural. Cada universidad de investigación importante está haciendo grandes inversiones en este campo porque está claro que tiene la clave para desentrañar muchas preguntas sin respuesta en la ciencia biomédica".

El profesor Yuan He explicó que la estructura permitirá a los investigadores mapear y racionalizar las mutaciones relacionadas con el cáncer en el complejo SWI / SNF humano.

Agregó que el estudio proporcionará la plataforma molecular para comprender mejor las funciones importantes de SWI / SNF tanto en estados sanos como cancerosos. así como para desarrollar posibles estrategias terapéuticas para las neoplasias malignas humanas.

"Nuestro estudio da una idea de cómo el complejo suprime el desarrollo de tumores, "Y podría contribuir al desarrollo de terapias para cánceres que albergan mutaciones en genes que codifican el complejo SWI / SNF", dijo.