Descifrado el código del ADN del esperma

n colaboración con colegas del Instituto de Biología Estructural (IBS) Jean Pierre Ebel y el Instituto Albert Bonniot (IAB), ambos en Francia, los investigadores del LEBM lograron determinar la mejor forma de leer el código de histonas al resolver el enigma de la velocidad de los espermatozoides. Una cosa está clara: la fertilidad depende en buena medida de la velocidad a la que se desplazan.

La larga y complicada cadena del ADN (ácido desoxirribonucleico) está compactada en una estructura compleja denominada cromatina, que es el elemento estructural fundamental de un cromosoma. Las largas hebras de ADN se enrollan en unas proteínas denominadas histonas. ¿Pero qué es lo que hace que el ADN de los espermatozoides sea tan especial? Los investigadores afirmaron que la cromatina de los espermatozoides es incluso más compacta, reduciendo el tamaño de su cabeza y haciéndola más hidrodinámica.

Diversos estudios han mostrado que la cromatina se regula mediante un proceso muy complicado. Distintas etiquetas químicas marcan histonas y actúan como un código que encauza los cambios en la estructura de la cromatina. Según los investigadores, «distintas proteínas se adhieren a las etiquetas y su combinación es la que descifra el código.»

Investigaciones realizadas en el pasado han sugerido que estas proteínas se unen mediante uno o más «dominios» modulares, y cada uno de ellos recibe una etiqueta. Pero los científicos del LEBM, IBS y IAB han descubierto un nivel adicional de complejidad. Al evaluar la unión de la histona con la proteína Brdt, el equipo descubrió que se une con más fuerza a una histona con dos copias de un tipo concreto de etiqueta (grupos acetil, que contienen carbono e hidrógeno), pero sólo emplea un dominio de proteína.

«Quedamos muy sorprendidos», afirmó el Dr. Christoph Müller del LEBM. «Examinamos la estructura y descubrimos que los dominios forman un "bolsillo" que une ambas etiquetas a la vez.»

Por su parte, el Dr. Saadi Khochbin del IAB explicó que: «En los espermatozoides estas etiquetas se añaden a toda la cromatina como si de una inmensa ola se tratase justo antes de que el ADN comience el proceso de supercompactación. Sin la Brdt, no se produciría una compactación tan intensa y el espermatozoide sería menos hidrodinámico. Los ratones que carecen de la Brdt no son fértiles.»

No obstante, los científicos advirtieron de que sólo se puede hipotetizar sobre si la manera en la que la Brdt se une a las etiquetas de histona desempeña una función importante en la singular capacidad de compactación.

«Una hipótesis sería que las histonas adquieren etiquetas de forma secuencial y que sólo se compactan cuando se completa este proceso», informó el Dr. Müller. «La Brdt se une a las dos últimas etiquetas de esta secuencia, por lo que la unión al Brdt es el último paso del proceso, la señal para que comience la supercompactación.»

Carlo Petosa, del IBS, indicó: «Reevaluamos las estructuras de otras proteínas asociadas a la cromatina y vimos que probablemente también empleaban este mecanismo de unión a etiquetas, lo que nos permite conocer mejor la manera en la que se lee el código de las histonas.»

Los científicos opinan que los resultados de su estudio ayudarán a solucionar problemas relacionados con el desarrollo de los espermatozoides. El equipo también evalúa la influencia de esta proteína en la infertilidad masculina.