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MutS: el guardián del genoma

Nuevo mecanismo de esta proteína descripto por investigadores del CIQUIBIC

Las mutaciones son cambios que ocurren en todos los seres vivos, desde bacterias hasta seres humanos. Algunos se manifiestan a nivel físico o funcional, y otros no son perceptibles. Estas alteraciones se dan en el material genético y son esenciales para mediar la evolución de las especies, así como la adaptación a diferentes condiciones a las que pueden estar sometidas: clima, disponibilidad de agua y alimentos y exposición a determinadas sustancias, entre tantas otras. Pero también son la causa de numerosas patologías y procesos que pueden desembocar en la muerte.

El grupo de trabajo liderado por Mariela Monti, investigadora adjunta del CONICET en el Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC, CONICET – UNC) y profesora asistente de la Universidad Nacional de Córdoba, estudia precisamente un mecanismo que corrige los errores que ocurren durante la síntesis de ADN – es decir en la replicación- a fin de evitar su fijación como mutaciones y que se basa en la acción de una proteína llamada MutS.

Conocer los mecanismos moleculares que intervienen en la generación y reversión de mutaciones es muy importante para el diseño de estrategias de prevención y terapias más eficientes centradas en virulencia de bacterias y la resistencia que desarrollan a los antibióticos, así como en enfermedades humanas como el cáncer.

En un trabajo recientemente publicado en la revista Nucleic Acids Research, Monti, junto al Dr. Carlos Argaraña Y Lucia Margara de nuestro Centro y colaboradores del Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral (IDEHU, CONICET – UBA), identificaron una nueva función de MutS que tiende a mantener la fidelidad de la replicación del genoma bacteriano. “Encontramos que esta proteína regula la acción de una ADN Polimerasa -Pol IV- que durante la síntesis de ADN puede cometer muchos errores, o sea, es mutagénica. Entonces MutS controla el acceso de Pol IV a los sitios donde se está realizando la replicación para evitar que esta ADN polimerasa introduzca nucleótidos incorrectos en la nueva hebra de ADN”, comenta la científica.

“MutS forma parte de un sistema de reparación llamado Mismatch Repair que hasta el momento sólo se sabía que tenían dos funciones en bacterias: revertir los errores que ocurren durante la síntesis del ADN -es decir en la replicación-, y evitar que las secuencias de ADN que no son iguales entre ellas se combinen. La importancia de este mecanismo en la preservación de la información genética es tan grande que su descubrimiento y descripción le valió a Paul Modrich el Premio Nobel de Química en 2015”, explica la investigadora.

Importancia de la investigación

Este nuevo mecanismo fue estudiado en una bacteria llamada Pseudomonas aeruginosa que es muy importante como agente infeccioso y modelo de patogenicidad. also, MutS y Pol IV se encuentran en todos los dominios de la vida: plantas, animales, humanos, bacterias; por lo tanto, es altamente probable que el proceso descripto funcione en otros organismos. Otro aspecto que refleja la importancia de este estudio es la relación que existe entre la deficiencia de MutS y el desarrollo de cáncer en humanos y la adaptación de bacterias a situaciones adversas tales como las presentes en procesos de infecciones.

Font: CONICET (ver nota completa)