Las histonas son proteínas que regulan la organización del DNA a lo largo del ciclo celular y sus modificaciones determinan el grado de compactación del material genético y la expresión de sus genes, en lo que se conoce como epigenética. A la proteína histona H1 se la considera el guardián de la estabilidad del genoma porque garantiza que se mantengan silenciadas regiones del genoma que no deben expresarse.
Hace 7 años, un equipo del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB), dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España, descubrió este papel regulador de la H1 en la heterocromatina, que se halla en el núcleo de las células. Lo que no sabían los investigadores era cómo se desarrolla ese mecanismo regulador.
Parte de eso es lo que revelan en un nuevo trabajo, dirigido por Jordi Bernués y Fernando Azorín, ambos científicos del IBMB. Los resultados muestran que la supresión de la histona H1 conlleva varios efectos en la cromatina, entre los cuales destacan la mayor accesibilidad de la cromatina, un aumento en el RNA de la cromatina (cRNA) y la desaparición de dos proteínas, la hrp36 y la hrp48, que en condiciones normales cubren el cRNA y evitan la formación de híbridos RNA:DNA, llamados R-loops.
La H1 mantiene la estabilidad del genoma
La cromatina es la forma en la que se empaqueta el DNA en el interior del núcleo de las células y consta de dos partes: la eucromatina (accesible y que contiene los genes que se expresan normalmente) y la heterocromatina. “La heterocromatina”, explican los investigadores, “es la parte más compactada del DNA, la menos rica en genes y la más silenciada y menos accesible: en general, sus genes no se expresan ni está previsto que se expresen”.
Tal como reveló en trabajos previos el mismo equipo del IBMB, cuando reducían a la mitad el contenido de la H1, en la heterocromatina se desencadenaba un intenso daño genómico y la expresión de genes y retrotransposones (secuencias de DNA de origen vírico) que, en condiciones normales, no se deberían expresar.
Todo ello conducía a la inestabilidad genómica, y comprometía la supervivencia del organismo (los embriones de moscas Drosophila con el 50% de H1 en todas sus células no conseguían sobrevivir). Cuando la reducción de H1 solo se daba en un órgano (en el ala), aparecían malformaciones y una degeneración general del órgano.
Tal como observaron entonces, el daño en el DNA, la inestabilidad genómica y la muerte celular inducidas por la ausencia de H1 estaban directamente relacionados con la formación de híbridos RNA:DNA, llamados R-loops. Se trata de estructuras que se forman cuando una cadena recién formada de RNA se vuelve a hibridar con la cadena de DNA molde, dejando la cadena de DNA no transcrita suelta, sin hibridar. Aunque se producen de forma natural en las células en condiciones normales, el exceso de R-loops resulta muy dañino.
