Ancient Protein Dicer evita colisiones genéticas

¿Podrían la levadura y los humanos ser más diferentes? Passer parece solo, probablemente no. Pero observar nuestros genomas revela sorprendentes similitudes. Esto se debe a que compartimos un ancestro común llamado LECA (último ancestro común eucariota). Antes de que este organismo unicelular muriera hace unos 2 mil millones de años, transmitió Dicer, una proteína clave en la que todavía confían los humanos y ciertas levaduras en la actualidad.

«Dicer es antiguo», explica Rob Martienssen, profesor del laboratorio de Cold Spring Harbor. «Los mecanismos detrás de cómo interactúa directamente con el ARN se comprenden bien. Aún se está investigando cómo lo hace en el contexto de todo el genoma y cómo afecta eso a la estabilidad del genoma».

En 2014, el equipo de Martienssen descubrió que Dicer resuelve los conflictos entre la transcripción (T) del ADN mediante la ARN polimerasa (el proceso de producción de ARN) y la replicación (R), la copia del ADN mediante la ADN polimerasa. Las colisiones TR pueden dar como resultado la formación de híbridos ARN-ADN llamados bucles R. Estas estructuras interrumpen ambos procesos y pueden provocar daños en el ADN y cáncer. Anteriormente, se pensaba que los humanos y las levaduras sólo necesitaban una enzima llamada RNasa H para eliminar las colisiones de TR. Ahora, el equipo ha descubierto que se requieren tanto RNase H como Dicer.

«Cuando se producen colisiones TR, es como si se rompiera una cremallera», explica Martienssen. «La célula puede lidiar con esto haciendo una cremallera en el otro lado de la colisión. Pero si no puede deshacerse del impedimento, el bucle R en sí, es un problema real. Descubrimos que Dicer ayuda a detener la ARN polimerasa durante las colisiones, dando tiempo al proceso de reparación para ponerse al día. Sin Dicer, la reparación aún se produce, pero causa otros problemas, cáncer y otras mutaciones».

En los seres humanos, la pausa de la ARN polimerasa implica una estructura proteica llamada complejo integrador. Sin embargo, Yeast sólo se basa en Dicer. Cuando el laboratorio silenció a Dicer en levadura, los conflictos de TR comenzaron a acumularse. El equipo se sorprendió al descubrir que sin Dicer, una proteína relacionada llamada Argonaute (Ago) empeoraba las cosas.

«Esperábamos que Ago fuera igual que Dicer, pero en realidad hacen cosas opuestas, lo cual es una locura», dice Martienssen. «Normalmente, Ago se une a los pequeños ARN que generó Dicer. Si elimina Dicer, ninguno de esos pequeños ARN ya existe. Descubrimos que Ago ahora está cargado con pequeños ARN de los bucles R, lo que puede ser parte del problema».

El laboratorio de Martienssen pretende ofrecer una imagen completa del papel de Dicer en el mantenimiento del genoma. «Siempre lo hemos considerado como parte de algún tipo de sistema inmunológico, pero Dicer claramente evolucionó a partir de un origen de transcripción-replicación», dice. «Esto tiene profundas implicaciones sobre cómo pensamos sobre Dicer y cómo entendemos los procesos fundamentales de la vida misma».

Referencia: Cheng T, Roche B, Abderahmane F, et al. Resolución de conflictos de transcripción-replicación por interferencia de ARN nuclear. Molino celular. 2025:S1097276525008214. doi: 10.1016/j.molcel.2025.10.003

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