Interacciones entre proteínas y ácidos nucleicos
Las proteínas son las moléculas más activas del interior de una célula y son responsables de la miríada de actividades biológicas que llevan a cabo las células para funcionar y sobrevivir. Curiosamente, también hay un conjunto diverso de proteínas que interactúan con el ADN. El ADN de nuestros cromosomas suele estar estrechamente enrollado alrededor de proteínas, lo que se conoce como «cromátida» dentro del cromosoma. Estos complejos de proteínas y ADN ayudan a empaquetar el ADN en una forma compacta dentro del núcleo celular. Los investigadores han desarrollado potentes herramientas y técnicas moleculares para aislar estos complejos de proteínas y ADN, así como otros complejos de proteínas que se unen al ADN, con el fin de utilizarlos en aplicaciones posteriores.
Inmunoprecipitación
Mediante la inmunoprecipitación con anticuerpos altamente específicos contra proteínas que se unen al ARN y al ADN (por ejemplo, factores de transcripción), los científicos pueden evaluar la regulación de las vías moleculares y comprender mejor la función de los genes tanto en tejidos sanos como en tejidos afectados por enfermedades.
Actualmente existen numerosas tecnologías y métodos para investigar las interacciones proteína-ARN y proteína-ADN, que resultan adecuados para realizar análisis posteriores. Por ejemplo, los ensayos de inmunoprecipitación de cromatina (ChIP) se utilizan a menudo para investigar las interacciones entre los factores de transcripción y el ADN en estudios de expresión génica y modificaciones epigenéticas. Por su parte, los ensayos de precipitación de ARN (RIP) se emplean habitualmente para investigar las proteínas que se unen a los ARNm, los ARN no codificantes, los miARN y los ARN virales. Un reto habitual en los estudios de inmunoprecipitación es la especificidad y/o el acceso del anticuerpo a la proteína de interés. Para sortear algunos de estos problemas, los investigadores utilizan la tecnología de proteínas recombinantes para expresar proteínas modificadas con marcadores únicos, como el marcador de hemaglutinina (HA), que son reconocidos con alta especificidad por el anticuerpo adecuado.
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Tecnología
de ensayo de ligación por proximidad
Curiosamente, los científicos que aprovechan las tecnologías de proteínas y ADN han ideado nuevas herramientas y métodos para evaluar las interacciones proteína-proteína. Con una alta especificidad y sensibilidad, la tecnología del ensayo de ligación por proximidad (PLA) facilita la detección in situ de proteínas endógenas, modificaciones proteicas e interacciones proteicas. De forma similar a las técnicas de inmunoprecipitación, el ensayo PLA utiliza anticuerpos primarios altamente específicos para reconocer las dos proteínas de interés. Sin embargo, se emplean anticuerpos secundarios marcados con oligonucleótidos modificados, que actúan como sonda PLA, para unirse a los anticuerpos primarios. Solo si ambas proteínas están presentes y se encuentran próximas entre sí, los oligonucleótidos conectores de hibridación se unirán a las sondas PLA. La adición de ligasa da lugar a una plantilla de ADN circular cerrada. Una vez formada la nueva plantilla de ADN circular, es posible llevar a cabo la amplificación en círculo rodante mediante la adición de ADN polimerasa, lo que finalmente genera una señal muy amplificada que queda unida a la sonda PLA. La elección de la tecnología adecuada para la interacción entre proteínas y ácidos nucleicos vendrá determinada en gran medida por las necesidades de aplicación posteriores del investigador.
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