Equipo de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) describen el proceso de apertura del “anillo de cohesina”, un complejo de proteínas con forma de anillo, cuyos defectos están relacionados con el cáncer y con desórdenes genéticos como el síndrome de Cornelia de Lange.
Los defectos en el llamado “anillo de cohesina”, un complejo de proteínas con forma de anillo, están relacionados con distintos tipos de cáncer, entre ellos el de próstata o el de colon, así como con desórdenes genéticos como el síndrome de Cornelia de Lange, una enfermedad rara que se caracteriza por malformaciones físicas. Uno de los aspectos menos conocidos del funcionamiento de este anillo es el mecanismo que permite su apertura y cierre para atrapar y soltar las moléculas de ADN.
El “anillo de cohesina” está involucrado en la duplicación del ADN y su correcto funcionamiento es esencial para mantener la organización del genoma y los cromosomas. Para que pueda abrirse y atrapar moléculas de ADN es importante que las dos proteínas más grandes del anillo, las denominadas Smc1A y Smc3, adopten una determinada posición forzada por la llegada de una molécula de ADN y una tercera proteína, la llamada Rad21.
El científico del CSIC en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Paulino Gómez-Puertas, explicó que “cuando esto ocurre se produce una primera fase de la reacción, incluyendo la rotura de una molécula de ATP, que es la principal fuente de energía para la mayoría de las funciones celulares. Esto dispara la segunda fase, con la rotura de una segunda molécula de ATP. Estas dos moléculas de ATP actuaban como cierre del anillo y, al romperse, éste se abre permitiendo ahora la entrada de la molécula de ADN”.
Este estudio, publicado en la revista “Scientific Reports” se ha realizado mediante el uso de avanzados sistemas de simulación computacional que reproducen tridimensionalmente el movimiento de los átomos y utilizan principios de mecánica newtoniana y mecánica cuántica. Con esta metodología, los científicos han analizado además una mutación que les ha permitido relacionar directamente el defecto genético con el fallo funcional del anillo.
Por su parte, Íñigo Marcos-Alcalde, también investigador en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, indicó que “la descripción a nivel atómico de procesos biológicos es un campo que ofrece grandes expectativas para el diseño de terapias en el futuro”.
En la investigación ha participado un equipo multidisciplinar formado por físicos, informáticos, biólogos moleculares y médicos. Junto a los científicos del centro del CSIC han trabajado expertos de la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad de Zaragoza.
..Diego Armando M
