Identificación y caracterización de la quinasa Wee1 como implicada en el mantenimiento de la estabilidad genómica

Abstract

Numerosos agentes internos y externos pueden causar alteraciones genéticas que activan diferentes mecanismos en la célula para detener la progresión del ciclo celular y permitir la reparación de estas lesiones. El correcto funcionamiento de estos mecanismos (llamados respuesta a daño en el ADN) es esencial para evitar la transmisión de un material genético dañado a las células hijas y el desarrollo de patologías asociadas a la inestabilidad genética, como el cáncer. En un rastreo realizado con el fin de identificar nuevas quinasas implicadas en el mantenimiento de la estabilidad genómica, eliminamos individualmente todas las quinasas humanas conocidas mediante ARN interferente en células U2OS y estudiamos cuál de estos tratamientos causaba la activación de la respuesta a daño, medida por inmunofluorescencia a través de la fosforilación de la histona H2AX (gamma-H2AX), un marcador común a la activación de las dos vías de esta respuesta: las vías de ATR y ATM. La eliminación de Wee1 no sólo inducía la fosforilación de H2AX, sino que además disparaba una respuesta general a daño en el ADN y causaba el bloqueo de la replicación, resultando en un acúmulo de células en fase S del ciclo celular. Estas células mostraban un descenso en la velocidad de la horquilla de replicación, demostrando la implicación de Wee1 en la replicación del ADN. La respuesta a daño en ausencia de Wee1 depende críticamente de la endonucleasa Mus81-Eme1, y descubrimos que la eliminación conjunta de Mus81 y Wee1 suprimía el retraso en fase S. Además, Wee1 y Mus81 interaccionan in vivo, lo que sugiere una relación de regulación directa entre ambas. En su conjunto, estos resultados demuestran un novedoso papel para Wee1 en el control de Mus81 y de la replicación del ADN en células humanas.