El control de calidad en el ADN

Alina Gabriela Monroy-Gamboa y Sergio Ticul Álvarez-Castañeda/CIBNOR/DICYT Los puntos de control celular son el equivalente a un proceso de control de calidad en una industria y son el mecanismo que asegura que durante la división celular no existan errores. Su función es que un proceso esté terminado y completo antes de pasar al siguiente. A la fecha no todos los puntos de control son conocidos, y de los que sí se tiene información, no se les ha comprendido por completo.

En la célula se dan diferentes procesos celulares que están organizados en rutas dependientes, por esta razón los procesos se deben de realizar en un orden específico y un nuevo proceso no debe comenzar hasta que el anterior esté completamente terminado. Los puntos de control están en la terminación correcta de un proceso y refuerzan la dependencia de procesos en los ciclos celulares. Los mecanismos de control están constantemente activos en las células e intervienen deteniendo el proceso completo cuando hay un incumplimiento del proceso como está definido. La acción de los puntos de control se evidencia cuando un factor externo altera el ciclo celular, éste puede ser por un efecto de radiación, químicos, drogas, problemas de mutaciones o errores de copiado del ADN.

La evaluación del ADN es uno de los puntos de control más importantes. De esta manera, cuando el control detecta daños en el ADN por diferentes sensores se llegan a dos opciones, una es localizar el daño y corregir. De no ser posible la reparación, se activa el proceso de destrucción de la célula. Y como dice el refrán “muerto el perro se acaba la rabia”.

Este primer punto de control del ciclo celular, se ubica al inicio del proceso de separación de las células antes de la mitosis, justo antes de entrar en la fase replicación o síntesis del ADN (conocido como punto de control G1/S por el proceso en el que actúa). En condiciones normales, la gran mayoría de las células entran en un estado de reposo que en realidad son el punto de control. Las células se reactivan cuando las condiciones son adecuadas para el organismo. El caso por destacar en este ejemplo es que se ha detectado que las células cancerosas no respetan este punto de control, es decir, no entran en estado de reposo por lo que siguen con la replicación celular. Este punto de control es ignorado por la ausencia en el organismo de proteínas oncogénicas de los virus tumorales, llamadas proteínas P53. Una P53 que no tiene la capacidad de detener la duplicación de células anormales tiene como resultado cáncer, de hecho, más de la mitad de los tumores tiene problemas en la P53.

La revisión del ADN en la línea germinal que será la que produzca lo gametos es de suma importancia, debido a que un error se puede transmitir a la próxima generación, pero además se relaciona mucho con la variabilidad genética. En adición, en la línea somática (encargada de producir las demás células para conformar al organismo), los cambios genéticos normalmente son nocivos. Es por ello que los mecanismos de seguridad para detectar y corregir las posibles alteraciones que haya podido sufrir el ADN son muy meticulosos y estrictos. En estos casos, las mutaciones pueden alterar al genoma y tener efectos en la codificación de proteínas que pudieran terminar en una alteración del organismo y hasta la muerte. ¿Qué es lo que puede modificar las secuencias de ADN? Las causas son variadas y las hay internas y externas. Entre ellas destacan la modificación química de los componentes de ADN, la estructura errónea de un compuesto y errores en el proceso de replicación de las cadenas. La presencia de daños en la cadena del ADN que sean causados por componentes del mismo metabolismo de las células o externos por productos químicos, radiaciones, medicamentos o drogas.

En el momento que el organismo detecta un daño en el ADN se activan varios mecanismos de reparación. El primero es de localización de las lesiones en el ADN y el segundo es la reparación para poder tener la secuencia original. En todos los casos el proceso metabólico de la célula se detiene, lo que compromete a la célula porque debe de estar replicando continuamente las indicaciones para la síntesis de las diferentes proteínas necesarias en el metabolismo de la célula. Hay que considerar que hasta la respiración celular depende de la síntesis de diferentes proteínas por lo que la detención de los procesos metabólicos puede implicar la misma muerte de la célula. Es por ello que, si el daño en el genoma de la célula es demasiado grande para que pueda ser reparado, el mismo sistema de reparación activa las rutas celulares para la muerte celular también llamada apoptosis.

Otro de los puntos críticos es cuando se realiza la mitosis (duplicación de los cromosomas y de las células), en este caso los cromosomas migran a diferentes polos de la célula para que las dos nuevas células tengan la misma información genética, pero se puede dar el caso de que uno de los cromosomas no migre a una de las nuevas células por diferentes factores, por lo que de las nuevas células, una quedará con mayor información genética y otra con menor. Es donde aparece el punto de control de la mitosis (SAC por sus siglas en inglés, Spindle Assembly Checkpoint).​ En este punto de control se monitorea que la migración a los polos de los cromosomas sea equivalente para todos, y si uno se retrasa la célula se detiene en metafase, para resolver el problema y posteriormente continue todo de manera homogénea. De igual manera que en los otros puntos de control si el problema no se resuelve la célula deberá de morir.

Los sistemas de control celular son muchos más de los ejemplos mencionados, e intervienen diferentes proteínas en sus procesos, pero en todos los casos los resultados son los mismos o se repara el problema o la célula muere para no difundir ese problema en el resto del organismo.

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	Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. Instituto Politécnico Nacional 195, CP. 23205, La Paz, Baja California Sur, México. Email beu_ribetzin@hotmail.com (AGM-G), sticul@cibnor.mx (STA-C).