Fotoliasas bacterianas como estrategia para la remoción del daño generado por UV-C en un cultivo celular derivado de melanoma

Abstract

La luz solar está compuesta por un amplio rango de longitudes de onda dentro del espectro electromagnético, que incluyen radiación ultravioleta (UV), luz visible e infrarroja. Si bien resulta indispensable para múltiples procesos biológicos, la exposición a la radiación UV puede generar efectos perjudiciales en diferentes biomoléculas, como el ADN. Uno de los principales daños inducidos por la radiación UV es la formación de dímeros de pirimidina, conocidos como fotoproductos, los cuales interfieren con los procesos de transcripción y replicación, comprometiendo la estabilidad genómica y el ciclo celular normal. Para contrarrestar este tipo de daño, los organismos han desarrollado diversos mecanismos de reparación del ADN. Entre ellos, la fotorreparación mediada por fotoliasas se destaca por su alta especificidad y eficiencia. Sin embargo, los mamíferos placentarios, incluida la especie humana, carecen de esta enzima, lo que limita su capacidad para revertir directamente los fotoproductos mediante una reacción fotoquímica dependiente de luz visible. En esta tesis se produjeron de forma recombinante en Escherichia coli dos proteínas con actividad fotoliasa. La primera corresponde a una enzima aislada de la bacteria antártica Hymenobacter sp. UV11 (denominada CPD-FL), y la segunda es una variante quimérica basada en la anterior, pero modificada con la incorporación de dos péptidos funcionales (NLS-FL). Se logró proteo-transfectar una línea celular derivada de melanocitos humanos (SK-MEL-28) con ambas proteínas, logrando evidenciar su localización en el núcleo celular, donde deben ejercer su función. Finalmente, se comprobó su capacidad para revertir el daño en el ADN inducido por radiación UV-C, demostrando su funcionalidad en un modelo eucariota, como lo son las células derivadas de melanocitos. En conjunto con resultados obtenidos anteriormente por el grupo de investigación, los hallazgos de este trabajo contribuyen a posicionar a las fotoliasas antárticas como herramientas biotecnológicas promisorias para estrategias de reparación del ADN en aplicaciones dermatológicas.