Nature Communications. Expertos del CNIO descubren el origen genómico de unos protectores teloméricos

Una de las moléculas asociadas a la vida más primitivas y que más interés ha despertado en la última década es el ARN, molécula hermana del ADN celular a partir de la que se origina mediante un proceso denominado transcripción. Hace siete años los grupos de María Blasco en el CNIO y Joachim Lingner en Suiza descubrieron que las regiones de ADN que contienen los telómeros generaban, a pesar de su estructura compacta y poco accesible, ARNs que bautizaron como TelRNAs o TERRA.

Ahora, un trabajo publicado en la revista Nature Communications y liderado por María Blasco e Isabel López de Silanes, del Grupo de Telómeros y Telomerasa del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), ha descubierto que los TERRA no se originan en todos los telómeros que protegen los 20 cromosomas murinos, sino que lo hacen de forma exclusiva desde el cromosoma 18 y en menor medida el 9. Esta peculiaridad sienta las bases para la futura manipulación genética en ratones destinada a investigar el papel in vivo de estas moléculas en la biología de los telómeros y en enfermedad.

Los telómeros son unas estructuras de ADN que se encuentran en los extremos de los cromosomas para protegerlos y asegurar así la viabilidad celular. Desarrollan un papel clave en el envejecimiento, y en enfermedades especialmente relacionadas a este como el cáncer o las enfermedades cardiovasculares.

Hasta la fecha poco se conocía sobre los ARNs transcritos, o producidos, a partir de los telómeros. “Sabíamos que una vez sintetizados se unen a los telómeros pero no conocíamos su secuencia completa ni su procedencia en el genoma”, relata Isabel López de Silanes, primera firmante del artículo. Esta escasez de datos ha limitado en gran medida el conocimiento sobre su papel funcional.

A través de análisis de secuenciación masiva, el equipo de Blasco ha concluido, junto a Osvaldo Graña y David Pisano de la Unidad de Bioinformática del CNIO y Orlando Domínguez de la Unidad de Genómica del mismo Centro, que los TERRA murinos se originan en los telómeros del cromosoma 18, y en menor medida en los del cromosoma 9.

“Una vez transcritos los TERRA, hemos descubierto que se unen [no simultáneamente] a los telómeros que protegen los 20 cromosomas murinos, y no solo a sus telómeros de origen”, explica López de Silanes. La investigadora apunta que esta unión “es importante en la protección final de los cromosomas ya que cuando disminuyen los niveles de TERRA mediante herramientas moleculares se induce daño en el telómero”.

El hallazgo del origen genómico de TERRA permitirá diseñar herramientas moleculares y genéticas para estudiar su papel funcional en el desarrollo normal del ratón, así como su implicación en enfermedades. “Estamos ya generando nuevas estirpes de ratón con modificaciones en la región donde se originan los TERRA, lo que sentará las bases para entender el papel de estas moléculas y empujar la frontera del conocimiento de los telómeros”, adelanta López de Silanes.

La investigación ha contado con financiación procedente del Ministerio de Economía y Competitividad, la Comunidad de Madrid, la Unión Europea (EuroBATS , ERC), la Fundación Lilly, la Fundación Botín y AXA Research Fund.

Cromosomas unidos a los ARNs teloméricos originados en el cromosoma 18 (en círculos rojos, panel grande superior izquierdo y zoom). Visualización de los distintos cromosomas procedentes de la muestra (panel grande superior derecho) y una vez ordenados e identificados (panel inferior). /Isabel López de Silanes. CNIO

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