Noticias | Descubren diminutas uniones de ADN que regulan el entrecruzamiento y protegen la estabilidad cromosómica
Toda nueva vida comienza con una recombinación genética precisa. Cuando se forman los óvulos o los espermatozoides, los cromosomas maternos y paternos se emparejan e intercambian segmentos de ADN mediante el entrecruzamiento. Se necesita al menos un evento de recombinación por par de cromosomas para la fertilidad y para mantener estable el número de cromosomas, pero demasiadas roturas o intercambios de ADN pueden poner en peligro el genoma. ¿Cómo mantienen las células el equilibrio adecuado?
Un estudio dirigido por el Dr. João Matos en Max Perutz Labs abordó esta cuestión de larga data. Los hallazgos se publicaron en Nature en 2025.
El equipo descubrió que unas diminutas estructuras de ADN llamadas uniones de Holliday son más que pasos intermedios del entrecruzamiento. También ayudan a mantener el complejo sinaptonémico, similar a una cremallera, que conecta los cromosomas emparejados. Las uniones de Holliday estables indican a la célula que deje de crear roturas de ADN, protegiendo el genoma de los daños.
«Planteamos la hipótesis de que las uniones de Holliday no son conexiones pasivas de ADN, sino elementos clave para construir y mantener el complejo sinaptonémico, asegurando que los cromosomas permanezcan emparejados hasta que los sitios de entrecruzamiento estén listos».
—Dr. João Matos, director del equipo de investigación
Para comprobar la hipótesis, el primer autor, Adrian Henggeler, utilizó levadura, cuyos mecanismos meióticos se asemejan a los de las células humanas y la convierten en un modelo genético útil.
Mediante una herramienta molecular desarrollada por el laboratorio, Henggeler «congeló» millones de células de levadura mientras coexistían las uniones de Holliday y los complejos sinaptonémicos, pero antes del intercambio cromosómico. Después eliminó con precisión las uniones de ADN y observó la respuesta celular en tiempo real.
«Fue uno de nuestros momentos eureka», recordó Henggeler. «En cuanto se eliminaron las uniones de Holliday, el complejo sinaptonémico colapsó en tiempo real, exactamente como habíamos planteado y de forma visible al microscopio».
Sin las uniones de Holliday, el complejo sinaptonémico se desintegró de inmediato, comenzaron a formarse nuevas roturas de ADN y la meiosis se alteró.
«El estudio revela un mecanismo de retroalimentación sencillo y elegante», añadió Matos. «Una vez que los sitios de entrecruzamiento y el complejo sinaptonémico se establecen de forma estable, la célula “sabe” que puede dejar de producir roturas y continuar con la meiosis».
El siguiente desafío es determinar si el mismo mecanismo se aplica a los mamíferos. Si se confirma, podría aportar pistas importantes sobre la fertilidad y la estabilidad del genoma entre especies, así como nuevas líneas de investigación sobre trastornos de la fertilidad o enfermedades cromosómicas.
Fuente:
Recopilado en línea
Autor LinkedIVF TeamPublicado 2025-10-15
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Noticias | Descubren diminutas uniones de ADN que regulan el entrecruzamiento y protegen la estabilidad cromosómica
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Toda nueva vida comienza con una recombinación genética precisa. Cuando se forman los óvulos o los espermatozoides, los cromosomas maternos y paternos se emparejan e intercambian segmentos de ADN mediante el entrecruzamiento. Se necesita al menos un evento de recombinación por par de cromosomas para la fertilidad y para mantener estable el número de cromosomas, pero demasiadas roturas o intercambios de ADN pueden poner en peligro el genoma. ¿Cómo mantienen las células el equilibrio adecuado?
Un estudio dirigido por el Dr. João Matos en Max Perutz Labs abordó esta cuestión de larga data. Los hallazgos se publicaron en Nature en 2025.
El equipo descubrió que unas diminutas estructuras de ADN llamadas uniones de Holliday son más que pasos intermedios del entrecruzamiento. También ayudan a mantener el complejo sinaptonémico, similar a una cremallera, que conecta los cromosomas emparejados. Las uniones de Holliday estables indican a la célula que deje de crear roturas de ADN, protegiendo el genoma de los daños.
«Planteamos la hipótesis de que las uniones de Holliday no son conexiones pasivas de ADN, sino elementos clave para construir y mantener el complejo sinaptonémico, asegurando que los cromosomas permanezcan emparejados hasta que los sitios de entrecruzamiento estén listos».
—Dr. João Matos, director del equipo de investigación
Para comprobar la hipótesis, el primer autor, Adrian Henggeler, utilizó levadura, cuyos mecanismos meióticos se asemejan a los de las células humanas y la convierten en un modelo genético útil.
Mediante una herramienta molecular desarrollada por el laboratorio, Henggeler «congeló» millones de células de levadura mientras coexistían las uniones de Holliday y los complejos sinaptonémicos, pero antes del intercambio cromosómico. Después eliminó con precisión las uniones de ADN y observó la respuesta celular en tiempo real.
«Fue uno de nuestros momentos eureka», recordó Henggeler. «En cuanto se eliminaron las uniones de Holliday, el complejo sinaptonémico colapsó en tiempo real, exactamente como habíamos planteado y de forma visible al microscopio».
Sin las uniones de Holliday, el complejo sinaptonémico se desintegró de inmediato, comenzaron a formarse nuevas roturas de ADN y la meiosis se alteró.
«El estudio revela un mecanismo de retroalimentación sencillo y elegante», añadió Matos. «Una vez que los sitios de entrecruzamiento y el complejo sinaptonémico se establecen de forma estable, la célula “sabe” que puede dejar de producir roturas y continuar con la meiosis».
El siguiente desafío es determinar si el mismo mecanismo se aplica a los mamíferos. Si se confirma, podría aportar pistas importantes sobre la fertilidad y la estabilidad del genoma entre especies, así como nuevas líneas de investigación sobre trastornos de la fertilidad o enfermedades cromosómicas.
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