TyrRS: un nuevo protector del genoma

La enzima Tyrosil-ARNt sintetasa (TyrRS) pertenece a la familia proteica de las aminoacil ARNt sintetasas, encargadas de reconocer los trinucleótidos del código genético en el ARN de transferencia y unir el correspondiente aminoácido, tirosina en el caso de TryRS, para su utilización durante el proceso de traducción y síntesis proteica que tiene lugar en los ribosomas, en citoplasma de la célula.

Estudios previos habían mostrado que, en determinadas ocasiones TyrRS se localiza en el núcleo y que la secuencia de señalización que contiene la proteína que hace esto posible está bloqueada cuando TyrRS está unida al tRNA. El mecanismo apuntaba a que el transporte hacia el núcleo estaba coordinado con la demanda de síntesis proteica. Sin embargo, la función de la proteína en el núcleo continuaba siendo un misterio.

Un reciente estudio del The Scripps Research Institute, EEUU, revela que es el estrés oxidativo de la célula el que induce la transición de TyrRS al núcleo y establece que la función de la proteína en el núcleo es proteger al ADN de los posibles daños causados por dicho estrés.

Los investigadores llevaron a cabo estudios proteicos donde analizaron la incorporación de TyrRS al núcleo, así como análisis de expresión para determinar los cambios de expresión causados por el cambio de localización de la proteína y observaron, en diferentes líneas celulares, que el exceso de especies reactivas del oxígeno, una de las principales causas metabólicas de los daños en el ADN, promueve el transporte de TyrRS al núcleo. Una vez allí,  la enzima activa la transcripción del factor E2F1, para incrementar la expresión de genes implicados en la reparación del ADN, como BRCA o RAD51. Concretamente, TyrRS promueve la reparación de ADN por reparación homóloga, mecanismo de reparación conservativo y con tasa de error muy pequeña.

Con la intención de confirmar in vivo el papel protector de TyrRS, el equipo inyectó el gen correspondiente a TyrRS en embriones de un modelo animal, el pez cebra. La inyección de TyrRS proporcionó una fuerte protección al ADN, frente al daño ocasionado por la exposición a luz UV, a diferencia de embriones inyectados con ADN control o con mutaciones en la secuencia de señalización hacia el núcleo.

Los resultados obtenidos tienen un gran potencial para el desarrollo de aplicaciones médicas. Xiang-Lei Yang, directora del proyecto, indica que una terapia que fuera capaz de incorporar mayor cantidad de TyrRS en el núcleo celular, o de mimetizar su actividad en esa localización, podría proteger el ADN en personas expuestas a radiación o toxinas, o a pacientes con alteraciones hereditarias en los mecanismos de reparación del ADN.

Referencia: Wei N, et al. Oxidative Stress Diverts tRNA Synthetase to Nucleus for Protection against DNA Damage. Mol Cell. 2014 Oct 1. pii: S1097-2765(14)00713-8. doi: 10.1016/j.molcel.2014.09.006.

Fuente: http://www.scripps.edu/newsandviews/e_20141006/yang.html

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