Descubren que la organización del ADN es clave para la regeneración de los tejidos

Después de una lesión, el ADN no solo modifica su actividad, sino también la forma en que se organiza espacialmente dentro del núcleo de la célula. En este proceso, algunas regiones del ADN establecen nuevos contactos físicos entre sí, mediante lazos de cromatina que actúan como puentes que acercan secuencias que se encuentran muy alejadas en la secuencia lineal del genoma. Ahora, una investigación ha identificado —en un modelo animal— que la formación de esos lazos es un paso esencial en el proceso de regeneración de los tejidos después de una lesión.

La investigación, publicada en la revista Science Advances, la lidera la catedrática Montserrat Corominas, de la Facultad de Biología y el Instituto de Biomedicina de la Universidad de Barcelona (IBUB). También destaca la participación del equipo dirigido por Marc Martí Renom, investigador ICREA del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) —con sede en el Parque Científico de Barcelona (PCB-UB)— y del Centro de Regulación Genómica (CRG), y de investigadoras de la Universidad de Lausana (Suiza).

Los resultados muestran que la regeneración de los tejidos no solo depende de los genes que se activan o apagan después de una lesión, sino también de cómo el ADN se reorganiza en el espacio dentro del núcleo celular. El descubrimiento revela la arquitectura tridimensional del genoma como una nueva capa de regulación esencial de los procesos regenerativos.

Descifrar el rol desconocido de la arquitectura del genoma

En el núcleo celular, el ADN se asocia a proteínas y forma una estructura conocida como cromatina que organiza el genoma en las células eucariotas.

«Esta cromatina adopta una arquitectura tridimensional compleja que permite establecer contactos entre regiones del genoma muy alejadas entre sí, y regula qué genes se activan o se mantienen inactivos en cada momento», detalla Corominas, miembro del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la UB.

Aún no se sabe bien cómo los cambios en la arquitectura del genoma influyen en la actividad génica durante la regeneración de los tejidos. Sin embargo, todo indica que el potencial regenerativo de los tejidos afectados está estrechamente vinculado a la dinámica del estado y la estructura de la cromatina.

En el trabajo, el equipo ha utilizado discos imaginales del ala de la mosca Drosophila melanogaster como modelo para estudiar la regeneración.

«De forma destacada, hemos identificado tres de esos lazos que forma el ADN y hemos demostrado experimentalmente que son necesarios para una regeneración eficiente», apunta Carlos Camilleri-Robles (UB-IBUB), uno de los primeros autores del artículo. «Cuando alteramos las regiones responsables de formarlos, la capacidad regenerativa de los tejidos se redujo de forma significativa, mientras que el desarrollo normal del organismo se mantenía prácticamente intacto».

«En conjunto, nuestros resultados identifican un papel hasta ahora desconocido de la arquitectura del genoma en la reparación de tejidos, y revela una capa de regulación adicional de la expresión génica durante la regeneración», concluye Palmira Llorens-Giralt (UB-IBUB), primera autora del artículo.