Un estudio realizado por investigadores del Centro Nacional de Microbiología, perteneciente al Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), y del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM) relaciona la generación de la diversidad inmune de los anticuerpos que se produce en el feto, durante la gestación, con la función de la Enzima Polimerasa µ.
Las polimerasas son aquellas proteínas que construyen y/o reparan el ADN. Estas enzimas poseen un papel esencial en la compleja maquinaria genética, debido fundamentalmente a que nuestro material genético (ADN) está en continuo proceso de duplicación, transcripción y reparación de errores. Es por ello que las polimerasas deben ser especialmente precisas para poder preservar el ADN durante la evolución de la especie.
Sin embargo, y debido a la presión que ejerce el ambiente mediante la selección natural, es necesario que nuestro ADN pueda adaptarse a nuevos cambios con el fin perpetuar o evolucionar. Es por esta razón, por la cual, ciertos “errores” que se producen en la duplicación genómica son en ocasiones favorables para nuestra adaptación a las nuevas condiciones del ambiente que nos rodea, produciéndose la evolución.
El Sistema Inmunitario, es el ejemplo más claro, de esta gran adaptación al medio. Las famosas defensas que vamos adquiriendo desde el momento del nacimiento, el Sistema Inmune Adaptativo, no serian posible sin la gran diversidad molecular de la que disponemos, pero esta gran diversidad de anticuerpos es demasiado grande para que cupiesen todos en el genoma.
Por ello, mediante la reproducción sexual utilizamos el reordenamiento de los genes que codifican, en este caso, para las cadenas ligera y pesada de los anticuerpos; además, en los extremos libres del ADN, se produce la inclusión o eliminación de nucleótidos.
El estudio fue realizado por bioquímicos e inmunólogos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM) y el Centro Nacional de Microbilogía del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), y se ha publicado recientemente en la revista Molecular and Cellular Biology (2009, 29, 1266), con el objetivo de establecer la línea patrón y la evolución de los reordenamientos de los genes que codifican para los anticuerpos en embriones de ratón a lo largo del desarrollo.
Ya se conocía que cualquier antígeno, que interfiera con el Sistema Inmune, es reconocido por un anticuerpo pre-existente, el llamado carácter prometéico. En adultos, contamos con una ADN polimerasa especializada, llamada TdT (transferasa de nucleótidos terminales, N), presente sólo en los precursores linfoides adultos y que es capaz de introducir tiras de 1-10 nucleótidos al azar en los genes que codifican anticuerpos; concretamente en los extremos de fragmentos de recombinación de estos genes. Esto genera una gran diversidad de anticuerpos o inmunoglobulinas diferentes.
Lo innovador de este estudio y que no se conocía hasta ahora es la enzima responsable de esta función en el desarrollo embrionario. Este grupo de investigadores ha conseguido localizar otra ADN polimerasa, que está presente en estadíos embrionarios, de la misma familia que la TdT que sólo aparece en adultos, esta ADN polimerasa embrionaria es la polimerasa µ (Polµ).
Nuestro ADN está programado para autoperpetuarse, sin embargo no puede evitar que se produzcan errores en el proceso, y son las polimerasas las que aprovechan esta ocasión, no sólo para reparar el genoma, sino también para generar diversidad.
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