Desarrollada una técnica para observar en vivo la acción de la cohesina, las proteínas que ‘enlazan’ nuestros cromosomas

Un equipo de investigación del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) ha definido un método que ofrece una nueva mirada al funcionamiento en células vivas de la cohesina. Los investigadores del área de Genética de la UPO Emilio González Martín, Juan Jiménez y Víctor Álvarez Tallada han detallado los resultados del hallazgo en el artículo ‘BiFCo: Visualizing cohesin assembly/disassembly cycle in living cells’, publicado recientemente en la revista Life Science Alliance. En él, describen el uso de una técnica basada en la visualización por fluorescencia para detectar la formación y actividad de la cohesina, y en particular sus dinámicas de carga y descarga, en células vivas y a lo largo de todo el ciclo celular. Hasta el momento, la mayoría de los experimentos relacionados con la sustancia se realizaban in vitro, por lo que la técnica abre la puerta a la observación directa de su funcionamiento en células vivas, dentro de un contexto fisiológico.

Con esta técnica se podría identificar mejor el origen de las mutaciones que dan lugar a alteraciones genéticas.

La cohesina es un compuesto proteico que se dispone en forma de anillo asociado a los cromosomas y es imprescindible para mantener la estructura genética. En los últimos años ha sido objeto de creciente interés entre la comunidad científica. «Tiene muchas funciones —indica Álvarez Tallada, coautor del estudio—, una de ellas es que es responsable de mantener la cohesión de las cromátidas hermanas», es decir, los ‘pares de copias’ presentes en los cromosomas. «Esto es importante para mantener la integridad estructural de los cromosomas hasta que tienen que separarse en mitades durante la fase de mitosis, la división celular».

Si bien el debate sobre cómo estos procesos de carga y descarga tienen lugar continúa abierto, el investigador apunta a que la regulación de ese anillo, su «carga y descarga», resulta «fundamental» para la correcta segregación del material genético, así como para asegurar la replicación del ADN y la regulación de la expresión génica.  Comprender cómo actúa la cohesina y qué papel juegan en sus procesos otros agentes reguladores de la cromatina, a la que frecuentemente se asocia, abre la puerta a una visión más detallada del impacto de estas proteínas en el genoma. Con ello, se podría identificar mejor el origen de las mutaciones que dan lugar a alteraciones genéticas, responsables de algunas enfermedades —cohesinopatías—, como el síndrome de Cornelia de Lange o el síndrome de Roberts.

Sin embargo, hasta el momento los métodos empleados en organismos vivos para investigar este complejo tienen limitaciones espaciales y temporales. Por ello, la mayor parte de la investigación se ha venido realizando in vitro, en lugar de trabajar in vivo bajo condiciones fisiológicas reales. Para dar respuesta a este problema, el equipo valoró recurrir a una técnica llamada complementación bimolecular fluorescente, en la que las partes implicadas de la cohesina se iluminan, distinguiéndose con precisión del resto del conjunto. Y lo hace de forma mucho más efectiva que el resto de esfuerzos hasta la fecha: «Existen otros sistemas fluorescentes para ver interacciones, pero en lapsos de tiempo muy cortos o bien no discriminan la proteína total de la proteína ensamblada», indica Álvarez Tallada.

Referencia:

González-Martín, E., Jiménez, J., & Tallada, V. A. (2023). BiFCo: visualizing cohesin assembly/disassembly cycle in living cells. Life Science Alliance. https://doi.org/10.26508/lsa.202301945