Descubren cómo las células duplican su ADN de manera eficaz y segura

Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa han descubierto un mecanismo que facilita la copia del ADN celular de manera segura y ordenada, ofreciendo también perspectivas sobre su impacto en patologías como el cáncer.

Publicado en ‘Nature Communications’, el estudio señala que las células utilizan un proceso «sofisticado» para evitar la producción excesiva de «demasiados fragmentos» de Okazaki, que son parte de la doble hélice del ADN y se replican en segmentos para minimizar errores de copia que podrían causar mutaciones y otras enfermedades.

En el «centro» de este mecanismo está la proteína VCP/p97, que actúa como un «controlador de tráfico» molecular, orientada por la ubiquitina para determinar qué proteínas eliminar por estar «mal aparcadas» o «averiadas», limitando así la cantidad de fragmentos de Okazaki en la hebra retardada durante la duplicación del ADN.

«Esta proteína funciona como una ‘grúa de proteínas’ en la célula. De forma similar a cómo una grúa retira los coches mal aparcados o averiados, VCP/p97 retira proteínas que no funcionan bien o que ya no deberían estar en esa parte de la célula», explicó el doctor Emilio Lecona, líder del estudio.

Además, las células poseen un sistema de alerta llamado «estrés replicativo», que detiene la duplicación del ADN ante problemas como la activación excesiva de zonas de copia, lo que podría provocar una «escasez de recursos» y comprometer la precisión y estabilidad del genoma.

«Hemos demostrado que al aumentar el número de fragmentos de Okazaki durante la replicación se activa la alarma. Esto sería importante para conseguir que la replicación del ADN comience de forma gradual en diferentes regiones del genoma, evitando que se agoten los recursos celulares e impidiendo que se detenga la división celular. Nuestros resultados indican que las células ‘cuentan’ el número de fragmentos de Okazaki a través de la respuesta al estrés replicativo, y utilizan VCP/p97 para retirar POLA/PRIM y evitar la activación excesiva de esta respuesta», resaltó Lecona.

Estos hallazgos también ofrecen nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento del cáncer, dado que las células cancerosas dependen de esta respuesta al estrés replicativo y de la función de VCP/p97 para mantener su supervivencia, pese a tener un material genético «altamente» inestable.

«Este trabajo supone un avance para entender cómo funciona un proceso tan central en la biología celular como es la replicación del ADN. Y adicionalmente, ofrece nuevas opciones para mejorar el uso de los inhibidores de la respuesta a estrés replicativo en cáncer», concluyó Lecona, quien colaboró con el equipo del doctor Juan Méndez, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas.