Entre las peculiaridades de la molécula de DNA, está su capacidad de conducir una carga. Esta condición se ha demostrado tanto en moléculas de DNA puras, como también en el DNA dentro de la célula viva. Ella absorbe una carga y puede transportarla a distancias considerables, viajando por varios pares de bases. Muchos investigadores están comenzando a pensar que esta propiedad debe tener una función.

Dentro de posibles elucubraciones, se ha postulado que sería importante en el necesario proceso de corrección de daños, que constantemente está sufriendo la molécula de DNA. Se sabe que nuestros genes, en el continuo proceso de auto copiarse está expuesto a daños oxidativos producidos por la acción de radicales libres u otras moléculas reactivas que se están produciendo continuamente durante el proceso metabólico. Probablemente el sitio más vulnerable para que se produzcan estos daños está específicamente en la base Guanina, ya que uno de sus electrones está unido más débilmente que cualquier otro electrón de las otras tres bases que constituyen su estructura.

La pérdida de un electrón de la base Guanina, puede ser el comienzo de serios problemas, ya que las Guaninas oxidadas reaccionan con el agua, formando una variedad de moléculas complejas. La más común es la 8-oxo Guanina, que se parea incorrectamente tanto con la Adenina como con su socia normal, la Citosina. De este modo, si la célula se divide mientras está llevando un “8-oxo Guanina", las células hijas resultantes tienen una posibilidad 50/50 de que se paree con una adenina donde debiera estar la Citosina. En otras palabras, “que se produzca una mutación".

Para prevenir estos daños oxidativos las células han desarrollado todo tipo de mecanismos destinados a detectar el daño. A pesar de ello, con mucha frecuencia se falla en este intento y se produce la mutación, lo que puede terminar en un cáncer, una enfermedad genética o la muerte celular.

Dado que el daño oxidativo es tan importante, existe gran interés de parte de los investigadores por llegar a conocer cómo esto sucede. Es así como ya hace algunos años ellos se dieron cuenta que si el DNA era capaz de llevar cargas esto afectaría el proceso profundamente. La pérdida de un electrón crea una vacancia, o un "agujero" que puede migrar a través de un conductor como si fuera un objeto tangible. Si el DNA es realmente un conductor, el daño oxidativo puede deslizarse a lo largo de la hebra y producir un "8-oxo Guanina” a alguna distancia del ataque inicial.

En 1996 Jackie Barton del California Institute of Technology en Pasadena, confirmó que realmente el daño oxidativo podía ocurrir a una distancia. Usando un agente oxidativo especial que captara electrones de una Guanina específica, comprobó que el daño se producía a 11 bases de distancia del sitio original. Para ello sólo había una explicación: el "agujero" había migrado a lo largo de la molécula de DNA (Nature 382, pág. 731).

Desde entonces otros investigadores han comprobado que en una molécula purificada de DNA, se produce la migración del agujero que puede recorrer hasta 60 o más bases de pares, para instalarse allí. Bernard Giese de la Universidad de Basilea en Suiza, ha observado que igual fenómeno ocurre en el DNA del núcleo aislado de una célula (Biochemestry, vol. 40, pág. 12465). Ahora están tratando de comprobar si ello ocurre en una célula viva.


Pero para que la migración

En el año 1999, el bioquímico Adam Heller de la Universidad de Texas en Austin, propuso una teoría radical que puso la migración de los agujeros como un efectivo mecanismo para reparar los daños que se producen en el DNA.

Heller hizo notar que en el experimento realizado por Barton el daño oxidativo final siempre sucedía en la primera Guanina que estaba en un diplete G-G. Desde el punto de vista químico, esto hacía sentido: es más fácil robar un electrón de un diplete G-G que de una Guanina sola (fig. 1), ya que en la jerga química esta tiene un potencial de oxidación mas bajo. En otros experimentos se ha observado que se produce una mayor preferencial por daño, cuando se encuentra un triplete de G-G-O.

En el decir de Heller, al producirse un agujero en una zona sensible del gene, éste se patea hacia adelante, sacándolo de una región de codificación importante y trasladándolo a una región no codificadora, como podría ser un trozo del llamado "DNA basura", donde podría darse tiempo para esperar la llegada de enzimas reparadoras.

La teoría es interesante porque podría contribuir a aclarar otro gran puzzle de la expresión de los genes. ¿Por qué en la codificación de genes de los animales aparecen los "intrones" insertados en el gene, separando trozos del gene que codifica proteínas? La razón podría ser que esos intrones serían verdaderos "seguros" del gene, a los que podría desplazar los agujeros que eventualmente hubieran afectado a una región importante del gene, salvándose así de sufrir una mutación (Journal of Physical Chemestry B, vol. 105, pág. 11859). En este sentido es interesante notar que en los genes humanos, los axones por lo general están constituidos por secuencias de bases que varían 150 a 180, de modo que si en alguno de ellos se origina un agujero, sería posible desplazarlo fuera de las áreas sensibles, hasta llegar a un intrón. Allí, ya con más calma, podrían acudir las enzimas reparadoras y corregir la mutación. Según Giese, ésta podría ser una de las funciones de lo que hasta ahora, por nuestra ignorancia, hemos llamado "DNA basura”.



*Para saber Más

Graham Lawton, New Scientist, Marzo 15, pág. 38, 2003.