Investigadores del grupo del profesor Luis Blanco en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el CSIC (España), en colaboración con el grupo del Dr. Dale Ramsden de la Universidad de Carolina del Norte (Estados Unidos), han caracterizado dos mutaciones de la ADN polimerasa mu (Polµ) asociadas a tumores y han evaluado su impacto en la reparación de dobles roturas del ADN. Las mutaciones tumorales, denominadas G174S y R175H, afectan a dos aminoácidos adyacentes de la Polµ humana.

El estudio es particularmente relevante porque apoya un papel importante de estos residuos de Polµ en la modulación de la fidelidad y eficiencia de la reparación de dobles roturas en el ADN.

Además, el estudio sugiere que defectos en la actividad reparadora de Polµ pueden estar asociados a enfermedades como los tumores y podría ser el punto de partida de futuras investigaciones que exploren la contribución de este tipo de mutaciones al desarrollo de enfermedades humanas como el cáncer.

?Mediante el empleo de técnicas In vitro y de un ingenioso sistema para evaluar la reparación de dobles roturas en el interior de células en cultivo, nuestro estudio muestra que las mutaciones disminuyen la eficiencia de la reparación por recombinación no homóloga, pero también la fidelidad del proceso?, detalla Luis Blanco.

Aunque ambas mutaciones conllevan un defecto similar en la reparación, los investigadores aportan evidencias que sugieren que la mutación G174S promueve una orientación incorrecta de los extremos del ADN durante su reparación, mientras que la otra mutación, R175H, produce una fuerte disminución de la capacidad de unión al ADN de la Polµ, lo que explica su grave defecto de reparación.

La estabilidad de nuestro genoma es constantemente amenazada por la aparición y acumulación de daños en el ADN, que son causados por agentes tanto de origen exógeno (por ejemplo, la luz solar) como endógeno (por ejemplo, productos del metabolismo celular).

Existen diferentes tipos de daño en el ADN y la reparación de todos ellos es esencial para la viabilidad celular, pues estas lesiones interfieren con procesos biológicos vitales como la propia replicación del ADN.

Es por esto que los organismos disponen de múltiples mecanismos altamente conservados en la evolución, capaces de detectar, señalizar y, en última instancia, reparar los diferentes daños, los cuales en muchos casos son específicos de cada tipo de lesión.

La fragmentación de la doble cadena del ADN se produce por roturas en proximidad de cada una de sus cadenas. Esto supone la mayor amenaza para la viabilidad de las células, ya que puede conducir a la muerte celular y, en ocasiones, a peligrosos reordenamientos cromosómicos que pueden incluso desembocar en procesos tumorales.

Hasta ahora se han identificado varios mecanismos capaces de reparar roturas de doble cadena. La recombinación no homóloga (NHEJ) es la vía principal que media esta reparación en células de mamífero.

La NHEJ es una vía altamente flexible que en ocasiones requiere una síntesis limitada de ADN catalizada por la Polµ. Esta polimerasa tiene el propósito de reponer el ADN perdido durante la generación de la doble rotura y sirve para la conexión de los extremos de ADN rotos; por tanto, resulta esencial para maximizar la fidelidad de la NHEJ y evitar así la pérdida de información genética.

La Polµ está especializada en roturas de doble cadena de ADN con extremos incompatibles (no complementarios) y aunque su papel en NHEJ está bien establecido, aún se desconocen muchos aspectos sobre las implicaciones fisiológicas de su participación en este proceso.

Conocer más sobre la función de esta polimerasa es particularmente relevante puesto que defectos en la reparación del ADN pueden producir acumulaciones de mutaciones que a su vez pueden facilitar la aparición de tumores.
diciembre 29/2017 (noticiasdelaciencia.com)

Junto a los diez avances de 2017, Science ha publicado los que considera los tres fracasos de este año en el mundo de la ciencia.

El primero, ?de proporciones épicas? según la revista, es el alejamiento de los investigadores de la administración Trump. La renuncia al acuerdo climático de París, la derogación de muchas normas medioambientales y los importantes recortes presupuestarios en agencias clave de investigación están detrás del descontento de los científicos con la política del presidente estadounidense.

El 22 de abril la comunidad científica global se congregó en torno a la March for Science para defender el papel vital de la ciencia en nuestra salud, seguridad y economía.

Otro de los aspectos negativos del año han sido los casos de acoso sexual y discriminación laboral que han continuado agitando al mundo académico y científico, tras conocerse las denuncias de varias investigadoras en Estados Unidos. El Instituto Salk de Estudios Biológicos en San Diego, la Universidad de Boston y la Universidad de Rochester son algunas de las instituciones envueltas en los escándalos.

Finalmente, 2017 también ha sido un mal año para los cetáceos, especialmente para la vaquita marina (Phocoena sinus), de la que solo quedan unos 30 ejemplares en el Golfo de California. Otras de las especies amenazadas o en las que se han reducido significativamente sus poblaciones son la ballena franca glacial o de los vascos, el narval, el delfín del río Irawadi y la marsopa sin aletas.
diciembre 29/2017 (agenciasinc.es)

Homo sapiens más antiguo de lo previsto

Hasta ahora se pensaba que los humanos modernos evolucionaron en el este de África hace 200 000 años, pero una calavera descubierta en una mina de Marruecos hace décadas y datada ahora con la última tecnología ha hecho retroceder el registro fósil de nuestra especie a hace 300 000 años.

El anuncio lo ha hecho el paleoantropólogo Jean Jacques Hublin del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania). Su equipo ha vuelto a excavar la cueva y han encontrado más restos de cráneos, mandíbulas, dientes y huesos de extremidades de al menos cinco individuos. Al aplicar un método de termoluminiscencia a las herramientas de pedernal encontradas junto a los fósiles determinaron que tenían entre 280 000 y 350 000 años.

Los autores creen que aquellos individuos formaban parte de una remota población de Homo sapiens que se extendió por África hace de 330 000 a 300 000 años y que luego evolucionó hacia los humanos modernos. Estos resultados indican que nuestras raíces africanas son más profundas de lo estimado.
diciembre 29/2017 (agenciasinc.es)

Nueva inumunoterapia contra el cáncer

Ha tardado mucho en llegar, pero ya está aquí: un medicamento contra el cáncer que mata la enfermedad no basándose en el órgano donde se origina, sino a su ADN. La Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA) ha dado luz verde en 2017 al uso del fármaco pembrolizumab en el tratamiento de tumores sólidos avanzados.

El medicamento, que impulsa el sistema inmunológico, se ha aprobado para los casos de melanoma y otros tipos de tumores con una condición: que las células cancerosas tengan la denominada ?deficiencia de reparación de desajuste?, lo que implica que están repletas de mutaciones en genes que reparan el ADN, independientemente de si se volvieron tumorales en el páncreas, el colon, la tiroides u otros tejidos. El sistema inmunológico las reconoce como extrañas y las mata.

El estudio de referencia ha sido el que publicaron en junio los investigadores Luis Díaz y Dung Le de la institución Johns Hopkins que, junto a otros colegas, probaron este tratamiento en 86 pacientes gravemente enfermos con doce cánceres diferentes y con la deficiencia de reparación. El 53 % respondió bien al fármaco.
diciembre 29/2017 (agenciasinc.es)

Edición de una letra del ADN y el ARN

Unos 35 000 fallos genéticos relacionados con enfermedades humanas se deben al cambio de una sola base del ADN en un punto concreto del genoma. Este año se han anunciado importantes mejoras en una técnica incipiente llamada edición de bases, que corrige mutaciones puntuales tanto en el ADN como en el ARN.

El químico David Liu, de la Universidad de Harvard, ha modificado la caja de herramientas de CRISPR para crear un editor de bases que, tras lograr el año pasado reemplazar una citosina (C) errónea por una timina (T), en 2017 ha conseguido cambiar una guanina (G) incorrecta ?la mutación puntal más común? en una adenina (A). Por su parte, el equipo de Feng Zhang en el Broad Institute sustituyó una G por una A en ARN.

Investigadores chinos también han demostrado el poder de la edición de bases al arreglar una mutación puntual causante de enfermedad en embriones humanos, demostrando el enorme potencial en biomediciona de la nueva técnica.
diciembre 29/2017 (agenciasinc.es)