O nouă descoperire arată că în celulele umane secvenţele ARN pot fi transcrise în ADN

Într-un studiu care pare să clatine dogma centrală a geneticii, o echipă de cercetători a demonstrat că în celulele mamiferelor e posibilă convertirea secvenţelor de ARN înapoi în ADN, fapt ce se întâlneşte cu precădere la virusuri şi mai puţin la celulele eucariote.
Polimerazele, enzimele responsabile de duplicarea ADN-ului pot construi şi fragmente ARN, care sunt un fel de notiţe copiate din repertoriul ADN, pentru ca acesta să ofere mai simplu informaţia necesară sintezei de proteine. Se ştia că polimerazele acţionează într-o singură direcţie- transcrierea ADN-ului în ADN sau a ADN-ului în ARN. Recent, însă, cercetătorii de la Universitatea Thomas Jefferson au dovedit că fragmentele ARN se pot retranscrie în ADN.

„Faptul că polimerazele umane pot realiza acest proces cu o eficienţă înaltă aduce multe semne de întrebare.” afirmă Richard Pomerantz, profesor de biochimie şi biologie moleculară. Fragmentele ARN pot fi utilizate spre exemplu drept matriţe pentru rescrierea şi repararea ADN-ului genomic, datorită acestei descoperiri. Echipa dr. Pomerantz a studiat activitatea unei polimeraze neobişnuite, numită polimeraza theta. Din totalul de 14 polimeraze întâlnite la mamifere, numai 3 se ocupă în principal de duplicarea materialului genetic în vederea diviziunii celulare. Restul detectează şi repară breşe sau erori în catenele ADN. Şi polimeraza theta repară ADN, dar este foarte susceptibilă la erori. Cercetătorii au observat că unele din trăsăturile „negative” ale polimerazei ar fi similare cu ale unei alte entităţi celulare- reverstranscriptaza. Spre exemplu, reverstranscriptaza din arsenalul virusului HIV se comportă ca o ADN polimerază, dar poate şi să transcrie ARN-ul în catene de ADN. Într-o serie de experimente, cercetătorii au comparat polimeraza theta cu reverstranscriptaza virusului HIV, cea mai studiată din această clasă. S-a constatat că şi aceasta poate să convertească ARN în ADN, în aceiaşi măsură ca reverstranscriptaza şi se descurcă mai bine în acest rol decât în duplicarea ADN-ului. Ea a fost mult mai eficientă şi a introdus mai puţine erori când a transcris fragmente de ARN în ADN, decât atunci când a participat la duplicarea ADN-ului. Aceasta ar fi de fapt principala ei funcţie la nivel celular. Pentru a-i descoperi structura echipa de cercetători a folosit cristalografia cu raze X. S-a constatat că îşi schimbă forma pentru a se adapta mai uşor moleculelor voluminoase de ARN- o calitate unică printre polimeraze. „Studiul nostru arată că polimeraza tetha acţionează ca o reverstranscriptază. În celulele sănătoase scopul ei e să repare ADN pe baza ARN. În celulele canceroase, însă, este supraexprimată şi promovează creşterea tumorală şi rezistenţa la terapie. Ar fi fascinant să înţelegem mai bine cum contribuie polimeraza theta la aceste procese.” adaugă dr. Pomerantz.

sursa: Science Daily
foto: adimas / stock.adobe.com