Biología

Cómo algunas células reparan su ADN dañado por rayos ultravioleta


Esta enzima falta en todos los mamíferos, incluyendo los humanos, aunque todas las plantas y los demás animales la tienen. Una mejor comprensión de cómo opera la fotoliasa podría conducir al empleo de fármacos que ayuden a reparar el daño causado por la luz UV en el ADN humano.

Dongping Zhong (un profesor de física, química y bioquímica en la Universidad del Estado de Ohio) y sus colegas aportan ahora pruebas experimentales de lo que durante mucho tiempo han sospechado los científicos: que la luz visible excita la molécula de fotoliasa e incrementa la energía de sus electrones. Esto hace que la enzima inyecte un electrón a la molécula de ADN, en el sitio dañado temporalmente por la luz UV, para repararlo.

También informan de algo que les resultó inesperado: el agua tiene un papel crucial durante el proceso, regulando el tiempo de permanencia del electrón donado en el punto dañado antes de regresar a la molécula de fotoliasa.

Los científicos creen que todos los mamíferos placentarios perdieron la capacidad de elaborar esta enzima hace unos 170 millones de años.

Esto explica porqué los humanos, los ratones, y otros mamíferos son particularmente vulnerables al cáncer causado por la luz UV de los rayos solares, pero los demás miembros del reino animal, incluyendo insectos, peces, aves, anfibios, marsupiales, e incluso bacterias, virus y levaduras, poseen una capacidad mucho mayor de enmendar el daño.

Desde los años 40, los científicos han tratado de entender cómo el ADN dañado en plantas y algunos animales por acción de la luz UV es reparado por la luz visible. En los años 60, identificaron la enzima responsable de la reparación, y la llamaron fotoliasa, pero no sabían exactamente cómo actúa.

En los años 80, los científicos propusieron que la fotoliasa dona un electrón al ADN dañado, pero nadie podía probarlo. La reacción es demasiado rápida para ser detectada con herramientas normales de laboratorio.

Los científicos también sabían que la enzima forma un diminuto "bolsillo" lleno de agua para alojar el sitio dañado dentro del núcleo celular. Pero hasta su última serie de experimentos, no se conocía el papel exacto del agua en la reacción.


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