Microbios antiguos revelan secretos de la duplicación del ADN
Archaea, en griego significa literalmente «cosas antiguas». Las comparaciones genéticas entre estos organismos unicelulares y los eucariontes como nosotros mismos han mostrado mecanismos de replicación de ADN y proteínas similares en estos dos dominios de la vida. Por lo tanto las Archea (o arqueas) pueden utilizarse como un modelo simplificado de eucariontes y pueden ayudarnos a comprender la forma en la que la replicación de ADN de los eucariontes se ha producido durante la evolución. El proyecto REPBIOTECH, con apoyo comunitario, investigó la bioquímica de la replicación del ADN en Archaea (o arqueas). El objetivo del socio del proyecto en Ifremer, Francia, era descubrir exactamente cómo llevan a cabo sus funciones dos polimerasas, PabpolB y PabpolD. Usando técnicas que incluyen ensayos de retardo en gel que evaluaron el carácter específico de la unión ácido nucleico-proteína, determinaron la función de estas dos moléculas en la replicación. Los científicos trabajaron con el Pyrococcus abyssi aislado del fluido hidrotérmico. Estos microbios son notables porque pueden funcionar desde el punto de vista biomecánico a temperaturas que superan las de muchas enzimas, hasta llegar a los abrasadores 100ºC. Encontraron que las enzimas replicativas eran exclusivamente polimerasas, a diferencia de algunos de sus homólogos bacterianos. En general, los resultados indicaron que las arqueas necesitan dos polimerasas para hacer la copia de ADN en la horquilla de replicación. En otra rama de su investigación, el equipo investigó la posibilidad de usar las polimerasas de ADN como herramientas de biología molecular. PabpolB ya se comercializa con nombre de marca, Isis, para ampliar el ADN que usa la reacción en cadena de la polimerasa (RCP). Se realizaron varios cambios en las condiciones operativas para mejorar la velocidad de la reacción y la fidelidad de la copia. Estos cambios fueron variaciones de pH, temperatura y longitud iónica. También se observó que otra molécula importante, el antígeno nuclear de proliferación celular (PCNA), es necesaria para la función de PabpolD. También observaron que un complejo de PCNA como factor de replicación aumentaba la velocidad de acción de la PabpolB in vitro. La investigación que usa enzimas de este organismo extremofílico tiene aplicaciones muy prometedoras en los campos de la farmacología y la medicina. Entender la replicación es la raíz de muchas enfermedades, incluidas las que dependen de la reparación fidedigna del ADN como el cáncer y las enfermedades asociadas con el envejecimiento. Asimismo, el aislamiento de enzimas que operan a temperaturas elevadas tiene ventajas durante la producción comercial.
