La replicación del ADN es el proceso por el cual nuestra célula hace una copia exacta de su genoma antes de dividirse. Imaginemos que tenemos un libro de recetas único, y antes de abrir un nuevo restaurante, necesitamos hacer una copia exacta para usarla en el nuevo lugar. Para lograrlo, alguien va leyendo el libro y escribiendo el contenido en otro cuaderno sin saltarse ningún detalle. La célula hace algo similar con el genoma antes de dividirse: lo copia cuidadosamente para que cada célula hija reciba una copia completa y correcta.

Pero dentro del “libro” del ADN, hay algunas partes que se parecen y donde la misma receta se repite una y otra vez. Estas son las secuencias repetitivas del ADN. Estas secuencias no siempre tienen una función clara, pero están en el ADN de forma natural. Algunas veces están en zonas importantes, como los telómeros (los “extremos” de los cromosomas que los protegen) y los centrómeros (que ayudan en la división celular). Pero también pueden estar dispersas por todo el ADN, y algunas no parecen hacer mucho, como un estribillo que se repite en una canción sin añadir mucho significado.

El problema es que copiar estas secuencias repetidas no siempre es fácil para la maquinaria de replicación (la “fotocopiadora” de ADN de la célula). Es fácil que esta maquinaria se atasque o cometa errores, como si te enredaras leyendo el mismo párrafo una y otra vez. Esto puede hacer que las secuencias repetidas se copien de una forma más o menos correcta, generando errores que se acumulan con el tiempo. Estos errores pueden causar problemas en el ADN y afectar al funcionamiento de los genes cercanos, y en casos extremos, desencadenar enfermedades genéticas o cáncer. Además, durante el proceso de copia de estas secuencias repetidas, algunas tienden a expandirse.

La enfermedad de Huntington

Un ejemplo conocido de una enfermedad relacionada con las secuencias repetitivas es la enfermedad de Huntington. Imagina que en el “libro” del ADN, hay una palabra que se repite demasiadas veces, como si en lugar de “casa” se escribiera “casa, casa, casa...” unas cuantas veces de más. En el caso de la enfermedad de Huntington, esto sucede con la secuencia “CAG” en el gen HTT, donde en lugar de estar un número controlado de veces, se repite muchísimas veces más. Esta repetición “desregula” a la célula y hace que el gen produzca una proteína con más fragmentos de los que debería tener. Esta proteína alterada se vuelve tóxica para las neuronas, especialmente en ciertas áreas del cerebro, y causa los síntomas de Huntington, como problemas de movimiento, cambios de humor y deterioro cognitivo, que se agravan con el tiempo.

Mi grupo de investigación en el López-Neyra se centra en estudiar como actúan estas secuencias repetitivas del ADN. Sabemos que algunas de ellas se encuentran expandidas en diversas enfermedades, como el cáncer o enfermedades neuronales y la comunidad científica ha descubierto que juegan un importante papel en procesos biológicos básicos, como la replicación o la recombinación del ADN. Para estudiar estas secuencias repetidas, hemos desarrollado modelos celulares y bioquímicos que nos permiten analizar de forma precisa como se comportan estas repeticiones.