La estructura de la telomerasa revela secretos

Recientemente la telomerasa ha vuelto a boca de todos. Y es que más allá de algunos relatos de ciencia ficción, alguien se ha tomado en serio eso de usarla. Para alargar los telómeros y hacernos inmortales… por probable. Concretamente, alguien con capacidad para extraer dinero de otras personas. Pero la realidad no es tan idílica y antes de poder siquiera plantearnos hacer algo, tendríamos que conocer su estructura. Porque si no conocemos la estructura de la telomerasa, difícilmente vamos a manipular su funcionamiento.

Esta semana se ha publicado en Nature un artículo en el que se describe la estructura de la telomerasa unida a un fragmento de ADN telomérico. Y la estructura obtenida desvela algunos detalles hasta ahora ocultos, además de algunas sorpresas. El artículo se encuentra aquí: Structure of human telomerase holoenzyme with bound telomeric DNA

La importancia de la telomerasa

El envejecimiento depende de muchos factores, pero cuando simplificamos mucho hablamos casi siempre de los problemas en la copia del ADN. Dentro de los problemas de copia, más allá de las mutaciones, lo que más suele repetirse es que los telómeros de las células se acortan en cada copia.

El sistema que todos tenemos para copiar nuestro ADN, y con todos me refiero a todos los seres vivos, tiene una serie de fallos técnicos. Desde luego, una prueba de que esto no se diseñó, porque nadie habría cometido tal error. Y es que cuando tenemos que copiar las dos hebras del ADN, no es posible llegar a la punta de ambas de forma efectiva. Y es que la copia se hace solo para un lado (esto da para un Bacteriófagos…).

Como no se puede llegar al extremo, en cada copia se va perdiendo un pequeño fragmento de ADN, pero existen mecanismos para minimizar el daño. En los extremos tenemos los telómeros, que tienen material genético repetido y preparado para proteger los genes más cercanos a ellos. Y otras secuencias que no codifican pero que cumplen funciones importantes en la célula.

En cada copia los telómeros se acordándosela, pero la telomerasa tiene como función compensar el acortamiento y añade copias extra. El correcto funcionamiento de la telomerasa es imprescindible para nuestro crecimiento, pero también para evitar tumores y enfermedades varias. Por eso es importante saber cómo es y cómo funciona.

Los telómeros están en la punta de los cromosomas

La estructura de la telomerasa

Aunque previamente ya se conocían estructuras de telomerasas de otros seres vivos, no se tenía detalle suficiente de la telomerasa humana junto con el ADN telomérico, algo fundamental para entender su modo de acción. Dada la reciente revolución en el campo de la microscopía electrónica, ahora esto ha sido posible. Los autores de este trabajo han obtenido dos estructuras (una más completa y otra de una zona concreta) a una resolución que permite identificar la posición de cada parte concreta a un nivel que permite identificar la posición de cada aminoácido (una media de 3.5 Å).

Los resultados han permitido identificar los detalles de la interacción entre las diferentes proteínas que conforman el complejo de la telomerasa, así como la posición concreta de la plantilla para las repeticiones respecto al ADN. Hay que tener en cuenta que la telomerasa es una RNP, una ribonucleoproteína, formada por ARN y proteínas. El ARN es utilizado por una subunidad retrotranscriptasa para añadir las copias extra. Y la estructura da suficientes indicios de como ocurren las reacciones dado que todos los elementos están en su posición.

La sorpresa de las histonas

Más allá de la estructura, que de por si proporciona ya mucha información, uno de los aspectos que más conversación generarán (entre científicos) de este artículo es la presencia de histonas en el complejo. Y es que no se esperaba que estuviesen ahí dentro, al punto de que han comprobado que efectivamente fuesen lo que parecían ser.

Las histonas son las proteínas encargadas de empaquetar el ADN para que ocupe poco, dicho así de una forma sencilla. El ADN se enrosca sobre ellas y queda empaquetado y protegido de cualquier ataque externo, y ellas son también las que se encargan de que las partes necesarias sean accesibles cuando deben serlo, nunca antes o después. Pero hasta el momento se pensaba que se habrían soltado antes y que no estarían unidas al complejo de la telomerasa… y sí, se han identificado un par claramente unidas, lo que hace pensar que el complejo de histonas puede tener una función aquí también.

Las enfermedades y la telomerasa

Aunque con esta nueva información no vayamos a poder hacernos inmortales, sí abre la puerta a un montón de terapias, que podrán dirigirse de forma muy exacta. Y es que ya conocemos varias enfermedades asociadas al funcionamiento incorrecto de la telomerasa, y también al exceso de funcionamiento. Ya que este complejo es hiperactivo en los tumores, diseñar fármacos que puedan modular su actividad supondría un gran avance en el control del avance de tumores.

Sin duda un avance más que interesante aunque es posible que dado el momento en el que esto se ha publicado no reciba todo el reconocimiento que se merece, aunque estoy segura de que aquellos grupos que puedan basarse en este trabajo estarán ya manos a la obra analizando todos los entresijos de esta estructura.

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