Juntar los fragmentos de Okazaki
Los mecanismos bioquímicos que intervienen en la realización de copias perfectas de ADN, en particular en los organismos superiores, son muy complejos. Aunque muchas de las piezas del puzzle de la replicación del ADN ya están en su sitio, otras siguen siendo difíciles de encajar. Los socios del proyecto REPBIOTECH, financiado por la UE, quisieron investigar, paso a paso, este proceso en el grupo microbiano de las arqueobacterias. En su calidad de microorganismos que siguieron su propia vía evolutiva, algunos aspectos de su bioquímica se parecen más a los de las eucariotas que a los de las procariotas. La idea general era que, como las vías de las arqueobacterias son en general más sencillas, el esclarecimiento de las cascadas bioquímicas en estos organismos podía llevar a establecer paralelismos con los humanos. Además, investigaciones previas a REPBIOTECH revelaron la presencia de hebras cortas de ADN con segmentos de ARN en el extremo terminal 5' en la arqueobacteria hipertermófila Pyrococcus abyssi. Su tamaño y estructura resultaron muy similares a los fragmentos de Okazaki de las eucariotas. Los socios del proyecto de la Universidad de Paris Sud (Francia) trataron de averiguar exactamente cómo se producen los cebadores de ARN que ayudan a unir los fragmentos de Okazaki y cómo se eliminan posteriormente. Con el fin de desarrollar un modelo, los científicos clonaron y sobreexpresaron las proteínas de P. abyssi implicadas en este proceso. Para comprobar si se producían las interacciones esperadas, utilizaron la técnica de la resonancia de plasmones de superficie. En efecto, las uniones de alta afinidad resultaron muy evidentes en cuatro de las moléculas candidatas. Después, para confirmar aún más la interacción proteína-proteína, utilizaron la técnica de captura por afinidad («pull-down») y el seguimiento de la actividad enzimática asociada. Así se logró reconstruir un intrincado modelo funcional de la maduración de los fragmentos de Okazaki en las arqueobacterias. Si bien sólo se trata de una pequeña parte del proceso general, los modelos completos de cada sección representan un gran avance en la comprensión del copiado del ADN. Como la replicación celular y su mal funcionamiento son el quid de muchas enfermedades, cáncer incluido, el conocimiento de la mecánica molecular podría ser una herramienta muy potente. Imagen: El Pyrococcus abyssi prospera cerca de fumarolas subacuáticas donde no llega la luz del sol, la presión es superior a 200atm y se alcanzan temperaturas extremadamente altas.