Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica  (IRB Barcelona) en el Parc Científic de Barcelona, liderados per Ferran Azorín, han descubierto porque la histona 1 es un protector principal de la estabilidad del genoma y una proteína vital para el organismo. La inestabilidad genómica es el principal factor de riesgo en el desarrollo de tumores en el ser humano. De ahí la importancia de comprender su origen y explorar posibles dianas terapéuticas.

El estudio, publicado en Nature Communications, revela que la histona 1 – la más desconocida de las cinco histonas que existen– mantiene silenciada una zona del genoma que si se transcribe causa daños irreparables en el ADN y es letal para el organismo.

«A pesar de ser un elemento tan constitutivo de la cromatina -la forma en que se empaqueta el ADN dentro del núcleo celular por la acción de las histonas-, hay un gran desconocimiento sobre la histona 1», describe Ferran Azorín, jefe del grupo de Estructura y Función de la Cromatina y profesor de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). «Del resto de histonas, proteínas principales en la regulación de la expresión de los genes, conocemos las enzimas que las modifican, las funciones, cómo se regulan… Pero de la histona 1, por motivos muy diversos, no se han abordado las funciones», añade. 

El estudio explica por primera vez que la supresión de la histona 1 produce daño celular e inestabilidad genómica (lesiones en el ADN). El descontrol en una zona habitualmente reprimida de la cromatina, llamada heterocromatina, genera que se transcriba información genética impropia, que da lugar a que se acumulen en la cromatina híbridos de ADN y ARN, los llamados R-loops, que son letales.

«Cuando se desregula la heterocromatina los desastres son enormes», afirma Jordi Bernués, investigador asociado del grupo de Azorín y co-director del estudio. Además, el equipo también observa que en presencia de histona 1 estos problemas no se generan aunque la heterocromatina se exprese. «La función de la histona 1 no es sólo de represión, sino que también colabora activamente en la eliminación de los R-loops». Pero los investigadores aún no saben cómo lo hace. «Eso es lo que queremos investigar, el mecanismo, cómo la histona 1 está evitando que cause destrozos», explica la estudiante de doctorado del IRB Barcelona, ​​Anna Casas-Lamesa, co-primera autora de este artículo junto con Aleix Bayona-Feliu.

Además de estar ya explorando el mecanismo por el que la histona 1 mantiene a raya la heterocromatina y previene la formación de R-loops, Anna Casas-Lamesa tiene en vías de estudio la implicación de la histona 1 en cáncer. Experimentos preliminares en células tumorales en cultivo confirman que la inestabilidad genómica que presentan estas células es fruto, en parte, de una deficiencia de histona 1. «Pero hay que profundizar más en las funciones de esta histona, con qué otras proteínas colabora, saber qué enzimas la modifican y para qué, y en qué vías de señalización celular está involucrada», informan los científicos.

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► Artículo de referencia:

Aleix Bayona-Feliu, Anna Casas-Lamesa, Oscar Reina, Jordi Bernués and Fernando Azorín. «Linker histone H1 prevents R-loop accumulation and genome instability in heterochromatin«. Nature Communications (2017). doi: 10.1038/s41467-017-00338-5