Su ADN está constantemente dañado por las fuentes y dentro y fuera de su cuerpo. Una forma de daño particularmente severa llamada doble pausa significa el final de ambos cursos de ADN de ADN.
Las roturas de dos lados se encuentran entre las formas más graves de daño de ADN a las células para mejorar porque interrumpen la continuidad del ADN y no dejan la plantilla para establecer nuevas hilos para establecer nuevos hilos. Si se establece incorrectamente, estas pausas pueden conducir a otras mutaciones que hacen que el genoma sea inestable y aumente el riesgo de muchas enfermedades, incluidos el cáncer, la neurodegeneración e inmunodeficiación.
Las células reparan principalmente pausas dobles rotas o esperan el ADN roto o usan otra molécula de ADN como plantilla de reparación. Sin embargo, mi equipo y yo encontramos que el ARN, el tipo de material genético más famoso en su papel en la fabricación de proteínas, un papel clave sorprendentemente en la reparación de estas pausas nocivas.
Estas ideas no solo podrían correr en camino a las nuevas estrategias de tratamiento para los trastornos genéticos, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas, sino también mejorar las tecnologías de edición de genes.
Sellado el espacio de conocimiento en la reparación del ADN
Durante las últimas dos décadas, exploro la relación entre ARN y ADN para comprender cómo las células mantienen el genoma de integridad y cómo estos mecanismos pueden usarse para la ingeniería genética.
La pregunta de campo a largo plazo era si el ARN en las células ayuda a que el genoma sea estable sin acción como una copia del ADN en el proceso de fabricar reguladores de proteínas y expresión génica. Estudiar para que pueda hacer que sea especialmente difícil debido a su ADN de similitud y qué tan rápido lo degrada. También es técnicamente un desafío que el ARN esté trabajando directamente en la reparación del ADN o regula indirectamente el proceso. Los modelos y herramientas tradicionales para estudiar la reparación del ADN tienen los más centrados en las proteínas y el ADN, dejando posibles contribuciones al ARN en gran medida sin explorar.
El ARN juega un papel clave en la síntesis de proteínas.
Mi equipo y yo teníamos curiosidad por saber si ARN puede participar activamente en la reparación de doble ruptura como el primer orden de defensa. Para explorar esto, utilizamos una herramienta de edición de genes CRISPR-CAS9 para hacer pausas en ciertos puntos de ADN humano y levadura. Luego analizamos cómo el ARN afecta diferentes aspectos del proceso correccional, incluida la eficiencia y los resultados.
Hemos descubierto que el ARN puede liderar activamente el proceso de reparación de pausas dobles. Esta es la unión para los extremos de ADN rotos, lo que ayuda a la alineación de la secuencia de ADN de una manera apropiada que no se rompe. También puede sellar los huecos o eliminar segmentos no conformes, afecta aún más si la secuencia original regresa.
Además, encontramos que el ARN ayuda en espacios dobles para mejorar en levaduras y células humanas, sugiere que su papel en las reparaciones de ADN se consolida evolutivamente en todo. Los niveles de vela, incluso bajos niveles de ARN fueron suficientes para influir en la eficiencia y el resultado de las reparaciones, señalando su función amplia y no reconocida para mantener la estabilidad del genoma.
ARN en control
La detección de ARN es una característica previamente desconocida para la reparación del daño del ADN, nuestros hallazgos muestran cómo el ARN puede contribuir directamente a la estabilidad y la evolución del genoma. No es solo un mensajero pasivo, sino un participante activo de mantenimiento de genes.
Un tipo de ARN que se usa de manera efectiva en los tratamientos es el ARNm. Aldona / Istock a través de Getty Images Plus
Estas ideas pueden ayudar a los investigadores a desarrollar nuevas formas de dirigir la inestabilidad genómica que básicamente muchas enfermedades, incluidos el cáncer y la neurodegeneración. Tradicionalmente, los tratamientos y las herramientas de edición de genes se centraron casi exclusivamente en el ADN o las proteínas. Nuestros hallazgos sugieren que la modificación del ARN de diferentes maneras también podría afectar y cómo las células son responsables del daño del ADN. Por ejemplo, los investigadores podrían diseñar una terapia de ARN para mejorar las pausas dañinas que podrían causar cáncer o reparación de ADN selectivamente disruptiva al cáncer de células para ayudar a matarlos.
Además, estos hallazgos pueden mejorar la precisión de las tecnologías de edición de genes como la interacción contable CRISPR entre ARN y ADN en la sección. Esto podría reducir los efectos del objetivo y aumentar la precisión de la organización, finalmente contribuir al desarrollo de una terapia génica más segura y eficiente.
Todavía hay muchas preguntas sin respuesta sobre cómo el ARN se comunica con el ADN en el proceso de reparación. El papel evolutivo que juega el ARN en el mantenimiento de la estabilidad del genoma tampoco está claro. Pero una cosa es segura: el ARN ya no es solo un mensajero, es una molécula de mano directa en el movimiento de ADN, reescribe lo que los investigadores saben cómo las células protegen su código genético.
0 Comentarios