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Los científicos descubren a los nuevos detalles sobre la proteína UHRF1

Los cambios epigenéticos desempeñan a menudo un papel importante en cáncer, porque hacen el material genético ser leídos incorrectamente en ciertas situaciones. Los genes que son especialmente críticos son los que controlan el incremento y la muerte de células. Los científicos en Helmholtz Zentrum München ahora han descubierto a los nuevos detalles sobre la proteína UHRF1. UHRF1 cataliza los pasos determinados que se requieren para marcar la DNA con las modificaciones epigenéticas que suprimen las partes del genoma. Como se explica en la “célula molecular”, la molécula puede servir como objetivo para las medicaciones porque se produce en los niveles elevados en células cancerosas.

Todas las células en nuestra carrocería tienen el mismo complemento de genes con todo realizan funciones totalmente diversas. Esto es porque los genes se leen diferentemente dependiendo del tipo de célula en el cual ocurren. La actividad de gen es regulada no sólo en el nivel de la serie de la DNA pero también en el nivel epigenético por una variedad de modificaciones químicas hechas a la DNA y a las histonas. Las “histonas son las proteínas que “empaquete” los cabos de la DNA en el núcleo en los cromosomas. Pero también desempeñan un papel importante en la expresión génica que controla”, dicen al profesor el Dr. Roberto Schneider, director del instituto de Epigenetics funcional (IFE) en Helmholtz Zentrum München. Así como otras proteínas, las moléculas y las histonas de la DNA forman cromatina. Esto constituye un método químico para condensar la información genética dentro del pequeño espacio del núcleo de célula. Muy poco se sabe sobre estos procesos reguladores que sean el foco de la investigación en IFE.

UHRF1: una llave de mandos de la molécula camina en la metilación de la DNA

Los investigadores saben, sin embargo, que la proteína UHRF1 (Ubiquitin-como, conteniendo los dominios del dedo anular del PHD y) desempeña un papel importante en la metilación de los cabos de la DNA. Las etiquetas metílicas son las modificaciones químicas a una molécula de la DNA que no alteran la clave genética, es decir la serie de las bases de la DNA. Sin embargo, afectan a la actividad de los genes codificados en la serie baja. La metilación de las moléculas de la DNA actúa generalmente para reprimir la transcripción del gen.

UHRF1 controla la metilación de la DNA asegurando a eso una enzima que los grupos metílicos de los attaches a la DNA puedan atar a la cromatina recién formado. Para lograr esta tarea, UHRF1 debe primero atar a la cromatina recién formado sí mismo y, en un segundo paso, transferir una molécula del ubiquitin (una pequeña proteína que altera las propiedades de otras proteínas) a una proteína de la histona. Con este fin, UHRF1 utiliza diversos dominios de la proteína, regiones con las estructuras tridimensionales especiales y funciones en la misma molécula.

“No era sabido previamente exactamente cómo éste trabaja,” dice al Dr. Hasta Bartke, vicedirector del IFE, que vigiló el estudio. Así como su Dr. Benjamin Foster (investigador postdoctoral del colega en el IFE), él ha aplicado diversos métodos a fin de verter la luz en este paso de la ubiquitin-transferencia, incluyendo la reticulación química de moléculas, estudios espectroscópicos de la masa y el uso de las moléculas recombinantes de la cromatina que fueron modificadas con los grupos metílicos. “Encontramos que ubiquitin-como el dominio (UBL) debe estar presente transferir las moléculas del ubiquitin”, Bartke dice. Esto es un elemento estructural especial implicado en cambios de UHRF1 después de que haya limitado a la cromatina. En colaboración con un grupo de investigación llevado por el Dr. Sebastian Bultmann en la universidad Munich de Luis-Maximilians, los investigadores podían también mostrar que el dominio de UBL está requerido para la metilación de la DNA en células.

“Nuestro análisis del mecanismo enzimático de UHRF1 revela una función inesperada del dominio de UBL y define un nuevo papel de este dominio en la metilación de la DNA,” el científico explica. Porque otros grupos han encontrado concentraciones elevadas de UHRF1 en varios cánceres, incluyendo el pulmón y el cáncer colorrectal, la proteína, él cree, está bien adaptado como objetivo para las terapias futuras.