Premi Nobel de Química per a investigadors de mecanismes de reparació d'ADN

2015/10/07 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika
• Biokimika
• Sariak

Diàriament l'ADN cel·lular sofreix constants alteracions del mitjà, tant per radiació ultraviolada com per radicals lliures, o per altres substàncies capaces de transformar l'ADN. No obstant això, la Reial Acadèmia Sueca de Ciències ha subratllat que “sorprenentment l'ADN roman intacte”. Així, el Premi Nobel de Química 2015 recaurà en aquells que van descobrir com funcionen els sistemes de reparació que mantenen l'ADN i protegeixen la informació genètica a nivell molecular.

Aquest tema de recerca va començar a la fi de la dècada de 1960. En aquella època, els científics consideraven que l'ADN era una molècula extremadament estable; reconeixien l'existència de mutacions en cada generació, imprescindibles per a l'evolució. Però la informació genètica no podia ser molt inestable, perquè en cas contrari seria impossible que existissin éssers vius pluricel·lulars.

Tomás Lindahl durant la recerca postdoctoral va descobrir que les molècules d'ARN es degradaven ràpidament. Això li va portar a pensar que l'ADN tal vegada no era tan estable com es pensava i, experimentalment, va confirmar aquesta convicció. És més, a la vista dels factors que perjudicaven l'ADN, va arribar a la conclusió que algun sistema havia d'estar reparant tots aquests danys. Va obrir la porta a un ampli camp de recerca.

Tres investigadors, tres mecanismes

El propi Lindahl va descobrir i va descriure un d'aquests mecanismes: la reparació per excisión de bases. Quan es produeix una alteració en una base de la cadena d'ADN, es posa en marxa un mecanisme molecular per a solucionar-la: un enzim, la glicosilasa, curta la base; altres enzims extreuen la resta dels components d'aquest nucleòtid de la cadena i, finalment, el buit detingut s'emplena amb components no defectuosos. En 1996 va regenerar in vitro .

Aziz Sancar va descobrir el mecanisme que utilitzen les cèl·lules per a reparar el mal causat per la radiació ultraviolada. En la reparació per excisión de nucleòtids, els enzims extreuen una dotzena de nucleòtids de la cadena d'ADN que contenen nucleòtids deteriorats, i després, com en el cas anterior, l'adn-polimerasa i la dna-ligasa omplen el buit.

Per part seva , Paul Modrich va descriure el mecanisme per a solucionar equiparacions errònies que es produeixen a intervals de temps durant la replicació de l'ADN. D'aquesta forma es redueix mil vegades la freqüència de fallades en la replicació. En aquest mecanisme també participa un grup d'enzims. En aquest cas, no obstant això, se centra en els grups de metil de les cadenes d'ADN. Si per error la cadena que havia d'estar metilada no es metiliza durant la còpia de l'ADN, determinats enzims l'identifiquen, el tallen i completen correctament la còpia.

Són més d'aquests tres mecanismes els que intervenen en la resolució de l'ADN i, quan un falla, la informació genètica comença a canviar i augmenta el risc de desenvolupar càncer. De fet, en molts tipus de càncer, algun d'aquests mecanismes està afectat. Sobre la base d'aquest coneixement, molts investigadors treballen en el desenvolupament de fàrmacs i tractaments contra el càncer.