Dsup (contracción del supresor de daños ) es una proteína de asociación de ADN , exclusiva del tardígrado , [1] que suprime la aparición de roturas de ADN por radiación. [2] [3] [4] [5] Cuando las células HEK293 humanas se diseñaron con proteínas Dsup, mostraron aproximadamente un 40% más de tolerancia a la radiación de rayos X. [5]
Los tardígrados pueden soportar 1.000 veces más radiación que otros animales, [6] dosis letales medias de 5.000 Gy (de rayos gamma) y 6.200 Gy (de iones pesados) en animales hidratados (5 a 10 Gy podrían ser fatales para un humano). [6] La única explicación encontrada en experimentos anteriores para esta capacidad fue que su estado de agua reducido proporciona menos reactivos para la radiación ionizante . [6] Sin embargo, investigaciones posteriores encontraron que los tardígrados, cuando están hidratados, siguen siendo altamente resistentes a la radiación UV de onda corta en comparación con otros animales, y que un factor para esto es su capacidad para reparar eficientemente el daño a su ADN resultante de esa exposición. [7] Un estudio de referencia sobre la proteína Dsup mostró que puede unirse a los nucleosomas en la célula y proteger el ADN. [8]
La proteína Dsup se ha probado en otras células animales. Utilizando un cultivo de células humanas que expresan la proteína Dsup, se descubrió que después de la exposición a rayos X, las células tenían menos roturas de ADN que las células de control. [3]
Después del tratamiento con peróxido de hidrógeno , las células Dsup+ activan principalmente los sistemas de desintoxicación y las enzimas antioxidantes que limitan el estrés oxidativo y eliminan los radicales libres oxidativos, mientras que los mecanismos de reparación del ADN solo se activan marginalmente. [9] Por lo tanto, tras la inducción del estrés oxidativo, la proteína Dsup parece proteger principalmente al ADN de forma directa. [9]
Se ha descubierto que la proteína Dsup es neurotóxica y promueve la neurodegeneración cuando se expresa en neuronas cultivadas al aumentar el daño del ADN a través de la formación de roturas de doble cadena. [10]
Función y estructura
La Dsup de Ramazzottius varieornatus se utiliza principalmente para el estudio, ya que es una de las especies más tolerantes al estrés. También se encuentran versiones ortólogas de Dsup en Hypsibius exemplaris (OQV24709, A0A1W0XB17 ). Dsup no muestra mucha estructura secundaria, salvo por la hélice en el medio. La mitad C-terminal contiene una NLS, y esta mitad rica en Ala/Gly es suficiente para la unión del ADN. Probablemente esté mayormente desordenada, pero tiene mucha carga positiva. [2]
Se sabe que la Dsup se une al ADN libre, pero se une más fuertemente a los nucleosomas , la forma compacta típica del ADN en las células eucariotas. Su dominio de unión a los nucleosomas es vagamente similar al de las proteínas HMGN . [11] La Dsup localizada en el ADN nuclear reduce las roturas de cadena simple y doble cuando se somete a radiación ionizante . [12]
La simulación de dinámica molecular de Dsup en un complejo con ADN muestra que es una proteína intrínsecamente desordenada . Su flexibilidad y carga electrostática la ayudan a unirse al ADN y formar agregados. [13]
Referencias
- ^ Zimmer C (12 de abril de 2024). «Lo que hace que los diminutos tardígrados sean casi a prueba de radiación: una nueva investigación descubre que los microscópicos «osos de agua» son notablemente buenos para reparar su ADN después de una gran explosión de radiación». The New York Times . Archivado desde el original el 12 de abril de 2024. Consultado el 13 de abril de 2024 .
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