Investigadors de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) al Parc Científic de Barcelona, liderats per Ferran Azorín, han descobert perquè la histona 1 és un protector principal de l’estabilitat del genoma i una proteïna vital per a l’organisme. La inestabilitat genòmica és el principal factor de risc en el desenvolupament de tumors en l’ésser humà. D’aquí la importància de comprendre el seu origen i explorar possibles dianes terapèutiques.

El treball, publicat a Nature Communications, revela que la histona 1 –la més desconeguda de les 5 histones que existeixen– manté silenciada una zona del genoma que si es transcriu causa danys irreparables a l’ADN i és letal per a l’organisme.

“Tot i ser un element tan constitutiu de la cromatina -la forma en que s’empaqueta l’ADN dins el nucli cel·lular per l’acció de les histones-, hi ha un gran desconeixement sobre la histona 1”, descriu Ferran Azorín, cap del grup d’Estructura i Funció de la Cromatina de l’IRB Barcelona i també professor d’Investigació del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC). “De la resta d’histones, proteïnes principals en la regulació de l’expressió dels gens, en coneixem els enzims que les modifiquen, les funcions, com es regulen… Però de la histona 1, per motius molt diversos, no s’han abordat les funcions”, afegeix.

L’estudi explica per primera vegada que la supressió de la histona 1 produeix dany cel·lular i inestabilitat genòmica (lesions a l’ADN). El descontrol en una zona habitualment reprimida de la cromatina, anomenada heterocromatina, genera que es transcrigui informació genètica impròpia, que dona lloc a que s’acumulin a la cromatina híbrids d’ADN i ARN, els anomenats R-loops, que són letals.

“Quan es desregula la heterocromatina els desastres són enormes”, afirma Jordi Bernués, investigador associat del grup d’Azorín i co-director de l’estudi. A més, l’equip també observa que en presència d’histona 1 aquests problemes no es generen encara que l’heterocromatina s’expressi. “La funció de la histona 1 no és només de repressió, sinó que també col·labora activament en l’eliminació dels R-loops”. Però els investigadors encara no saben com ho fa. “Això és el que volem investigar, el mecanisme, com la histona 1 està evitant que allò causi destrosses”, explica l’estudiant de doctorat de l’IRB Barcelona, Anna Casas-Lamesa, co-primera autora d’aquest article juntament amb Aleix Bayona-Feliu.

A més d’estar ja explorant el mecanisme pel qual la histona 1 manté a ratlla l’heterocromatina i prevé la formació d’R-loops, Anna Casas-Lamesa té en vies d’estudi la implicació de la histona 1 en càncer. Experiments preliminars en cèl·lules tumorals en cultiu confirmen que la inestabilitat genòmica que presenten aquestes cèl·lules és fruit, en part, d’una deficiència d’histona 1.“Però cal encara aprofundir en les funcions d’aquesta histona, amb quines altres proteïnes col·labora, saber quins enzims la modifiquen i per a què, i en quines vies de senyalització cel·lular està involucrada”, informen els científics.

► Més informació al web de l’IRB Barcelona [+]

► Article de referència:

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