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Publicaciones CNIO, Año 2016

Nature Communications

TERRA, los ARNs que protegen a los telómeros

Madrid, 17 de agosto, 2016

Los telómeros, las estructuras protectoras situadas en el extremo de los cromosomas, necesitan a su vez su propia protección

Las moléculas que cumplen esta función se denominan TERRA y, según una nueva investigación, su papel es determinante en la conservación de los telómeros

El trabajo, publicado en Nature Communications, ha dado además con el punto exacto en el que se originan los TERRA: el brazo largo del cromosoma 20

En las células humanas, el subtelómero 20q es un locus mayoritario de TERRA

Los telómeros, aunque con una estructura especialmente compacta y poco accesible, transcriben información igual que el resto del ADN. Los ARN resultantes de este proceso son los TERRA y su función es esencial para el mantenimiento de estas estructuras protectoras. Ésta es la conclusión de un nuevo estudio del Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO que ha localizado además en qué región del genoma humano se “fabrican” estas moléculas.

El hallazgo es congruente con las observaciones realizadas por este mismo grupo, dirigido por Maria A. Blasco, hace dos años. Entonces, trabajaron con células de ratón y observaron que los TERRA que protegen a los 20 cromosomas de este mamífero se originan exclusivamente en el par 18 y, en menor medida, en el 9. 

En el caso de los humanos, los resultados publicados ahora en Nature Communications indican que estos ARN se transcriben exclusivamente en un punto. Juan José Montero, Isabel López de Silanes, Osvaldo Graña y la propia Blasco, firmantes del trabajo, analizaron 18 ARNs propuestos previamente como posibles TERRA pero sólo los transcritos en el brazo largo del cromosoma 20 (20q) y en el corto del cromosoma X (Xp) mostraron características de TERRA.

Para demostrar que los ARNs transcritos en estos dos puntos eran, efectivamente, TERRA, los autores suprimieron genéticamente ambos loci empleando la técnica CRISPR-CAS9. Así, observaron que mientras que la supresión de Xp no tenía consecuencias significativas, la supresión de 20q tenía efectos muy negativos sobre los telómeros.

“La identificación de 20q como uno de los locus principales de la generación de los TERRA humanos nos permite explorar el papel de TERRA en la biología de los telómeros”, escriben los autores. Al eliminarlo en varias líneas celulares, vieron que se producía un aumento significativo del daño en al ADN y del daño en los telómeros, así como un aumento de la inestabilidad cromosómica.

Esta es la primera vez que se demuestra en un organismo el papel crucial de TERRA en el mantenimiento de los telómeros. “Estos resultados son llamativos ya que demuestran claramente que los TERRA tienen un papel esencial en la viabilidad celular así como en el mantenimiento de los telómeros; son tan importantes para la función del telómeros como la telomerasa o las proteínas que protegen los telómeros, llamadas shelterinas”, señala Blasco.

El descubrimiento de la región 20q como origen de los TERRA y la comprobación del papel fundamental de estos ARNs en la conservación de los telómeros abre la puerta, por un lado, al estudio de ciertos síndromes en los que se han detectado alteraciones en esta región cromosómica. Por otro, ofrece una nueva vía en el estudio de pacientes con enfermedades teloméricas en los que, sin embargo, no se han hallado alteraciones en los genes normalmente implicados –telomerasa, shelterinas-. 

Esta investigación ha sido financiada con fondos procedentes del Ministerio de Economía y Competitividad, la Comunidad Autónoma de Madrid, la Fundación Botín y AXA Research Fund.

Artículo de referencia:

Telomeric RNAs are essential to maintain telomeres. Juan José Montero, Isabel López de Silanes, Osvaldo Graña and Maria A. Blasco. Nature Communications (2016). DOI: http://dx.doi.org/10.1038/NCOMMS12534 

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