Todas y cada una de las células de nuestro organismo se dividen constantemente a lo largo de la vida. Al respecto, el proceso a partir del cual estas células saben si se desarrollaran como piel, algún órgano o cualquier otra parte del cuerpo, ha sido un misterio para los científicos por mucho tiempo.
No obstante, recientemente un equipo de científicos ha desarrollado una técnica que permite estudiar la memoria celular. Esta técnica, llamada SCAR-seg, les ha permitido a los científicos estudiar cómo se transmite la información epigenética que se almacena en las proteínas de las histonas cuando se copia el ADN durante la división celular.
En líneas generales, ahora es posible observar la transmisión de información basada en proteínas además de investigar sus contribuciones a la memoria epigenética de las células de los mamíferos.
La investigación estuvo a cargo de Anja Groth, una Profesora del Centro de Investigación e Innovación Biotech, de la Universidad de Copenhague, quien plantea:
“Es la primera vez que tenemos evidencias directas de que una proteína específica está vinculando la transmisión de información epigenética sobre las histonas con la replicación de la información genética del ADN”.
En este sentido, si bien se sabía que la información basada en histonas se transmitía a ambas cadenas de ADN durante la división celular, hasta el momento, el proceso continuaba siendo un misterio.
Así funciona la transmisión de la memoria entre las células
Dentro de cada célula humana, el ADN se envuelve en torno de unas proteínas de las histonas, las cuales, al juntarse, conforman una estructura denominada cromatina. Así, cuando las células se dividen, es de suma importancia que el ADN y la cromatina se copien con total precisión.
Específicamente, la cromatina almacena información epigenética que influye en la expresión de los genes, por lo que ejerce control sobre cuáles genes permanecen activos y cuáles no.
Así, los investigadores, al estudiar las células madre embrionarias de ratones a partir de la técnica desarrollada, lograron identificar una proteína, llamada MCM2, que se encarga de la transferencia de las proteínas de histonas de la cadena de ADN original a las dos nuevas durante el proceso de replicación.
Sobre esto, según los investigadores, se demuestra que la transferencia de histonas durante el proceso de replicación no es aleatorio, sino que se trata de un mecanismo altamente controlado.
De esta manera, se observó que las histonas que tienen preferencias por una cadena de ADN, conocida como la cadena principal, son reguladas por la MCM2 que contrarresta el sesgo y se asegura de que haya simetría entre las dos nuevas cadenas de ADN, garantizando que las histonas se distribuyan uniformemente sobre la base de la información disponible.
En la misma línea, se observó que al manipular el mecanismo, toda la información basada en las histonas fue transferida únicamente a la cadena principal de ADN, dejando a la otra como un filamento rezagado.
Esto implica que el rol de la MCM2 es de suma importancia para que las dos nuevas cadenas de ADN reciban la misma información almacenada en las histonas.
Finalmente, los investigadores concluyen que, al comprender el mecanismo a partir del cual las células hija heredan las histonas, implica que es posible abordar los significados que subyacen a este proceso para el desarrollo del organismo.
Referencia: MCM2 promotes symmetric inheritance of modified histones during DNA replication, (2018). https://www.doi.org/10.1126/science.aau0294
