La reparación del ADN sigue un calendario

Las sustancias enzimáticas que corrigen los daños en el ADN son más activas en el desempeño de su función antes del amanecer y el atardecer.

No es ningún secreto que el reloj biológico desempeña un papel importante en el funcionamiento del cuerpo humano. Es él quien determina la calidad de nuestro sueño, la fortaleza de nuestro sistema inmunitario, el metabolismo, la función cardíaca, etc. Los científicos han profundizado en el tema y han descubierto que incluso los mecanismos moleculares básicos están sujetos al ritmo diario.

El Dr. Aziz Sancar y un equipo de científicos de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han demostrado que existe una conexión entre los ritmos circadianos y la reparación del ADN. El Dr. Sancar es uno de los científicos galardonados con el Premio Nobel de Química en 2015 por su análisis de los procesos moleculares que ocurren cuando las células corrigen el daño del ADN.

El ADN sufre mutaciones con frecuencia: las cadenas se rompen y las letras genéticas se sustituyen por otras incorrectas. Por lo tanto, es fundamental que la restauración se realice no solo de forma cualitativa, sino también con regularidad.

Como han descubierto los científicos, la reparación del ADN depende de la actividad diaria. Por ello, se realizó un experimento con cisplatino, una sustancia de platino que daña la estructura del ADN al combinarse con él.

Los roedores experimentales recibieron cisplatino durante 24 horas. Simultáneamente, los especialistas monitorearon qué partes del genoma el sistema de recuperación corregiría los daños causados por el cisplatino. Como resultado, se obtuvieron al menos dos mil genes cuya recuperación se produjo en diferentes períodos diarios.

En el momento de la síntesis de la copia de ARN en el gen, el ADN bicatenario se deshace y solo una de las hebras se convierte en plantilla para la síntesis de ARN. Estas hebras se reparan únicamente antes del amanecer o el atardecer, según el gen específico. La otra hebra, la no transcrita, se repara poco antes del atardecer, independientemente del gen. Durante el tiempo restante, también se producen procesos de reparación, pero son mucho menos activos.

Lo más probable es que los genes correspondientes respondan a los cambios diarios y entren en la fase activa con el paso del tiempo. Presumiblemente, la estimulación del sistema de reparación depende del modo en que los genes están en proceso de "reparación". Sin embargo, se necesita más información y experimentos adicionales para responder a esta pregunta con precisión.

Actualmente, muchos expertos destacan la importancia práctica de la información obtenida. No es casualidad que los científicos utilizaran en sus experimentos un fármaco que forma parte del tratamiento de patologías oncológicas.

El cisplatino destruye las células tumorales al causar el mismo daño al ADN que provoca la pérdida de la capacidad celular para desarrollarse y dividirse. Sin embargo, al mismo tiempo, el fármaco también daña las células sanas del hígado, los riñones y otras células. Es probable que los científicos puedan proteger los órganos mediante el uso de cisplatino, dependiendo de los ritmos diarios del sistema de reparación del ADN.

Información detallada sobre el estudio está disponible en PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).

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