Investigadores de Weill Cornell Medicine han descubierto que la desactivación temporal de un complejo proteico que organiza el ADN en bucles dentro del núcleo celular altera drásticamente la estructura tridimensional del genoma, aunque, sorprendentemente, la mayoría de los genes continúan funcionando con normalidad.
Sin embargo, el equipo identificó un grupo reducido de genes afectados que desempeñan un papel crítico en la guía de las células para que se conviertan en tipos específicos, como células del corazón, el cerebro o el hígado.
El complejo proteico, denominado cohesina, es fundamental para dar forma a la estructura tridimensional del ADN dentro del núcleo. Esta organización no solo permite que el ADN quepa en el núcleo, sino que también acerca elementos reguladores distantes a los genes que controlan, lo que influye en cuáles se activan o desactivan para mantener la función e identidad celular.
Este hallazgo ayuda a resolver una paradoja prolongada en la biología. Investigaciones previas indicaban que la eliminación de la cohesina y los bucles que forma tenía poco efecto en la actividad genética general. No obstante, las mutaciones en la cohesina se encuentran comúnmente en diversos tipos de cáncer y en trastornos conocidos como cohesinopatías, que afectan el desarrollo cognitivo y físico.
Para analizar la interacción entre la cohesina y la actividad génica, los investigadores emplearon células madre en un sistema experimental único. «Queríamos poner a prueba esta paradoja bajo las condiciones más desafiantes: justo después de la división celular, cuando toda la arquitectura del genoma y el programa de expresión génica deben reconstruirse desde cero», explicó la autora principal, Effie Apostolou, profesora asociada de biología molecular en medicina y miembro del Sandra and Edward Meyer Cancer Center en Weill Cornell Medicine.
El estudio, publicado el 13 de abril en Nature Genetics, podría proporcionar nuevas perspectivas sobre ciertos tipos de cáncer y trastornos del desarrollo.
