Cómo interaccionan los dedos de zinc con el ADN
Micronutrientes, esenciales pero no son necesarios en bajas cantidades. La vida necesita ciertos compuestos para funcionar, los macronutrientes están compuestos principalmente por carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo y Azufre (el famoso CHONPS) del que ya hemos hablado aquí. Pero, las enzimas realizan funciones muy diferentes y si estuvieran compuestas todas por las mismas moléculas, la variedad de actividades sería limitada. Además, no aprovechar la inmensa variedad de recursos que nos da el medio no es como funcionan los seres vivos, siempre aprovechando todo.
Entre los micronutrientes, de los que también hemos hablado aquí, el Zinc destaca por ser indispensable para el sistema inmune. Es el segundo más importante en cantidad y función, solo adelantado por el hierro. Las cantidades de zinc que necesita un humano para sobrevivir son tan bajas que una dieta normal y equilibrada contiene toda la cantidad necesaria (un adulto necesita ingerir entre 8 y 11 mg diarios y el cuerpo contiene entre 1 y2,5 g), así que por eso no hay que preocuparse.
La función más importante del zinc es estructural. Posiblemente hayas leído o te hayan explicado que el zinc es importante para el funcionamiento de las enzimas y su interacción con el ADN. Hoy, aprenderás por qué esto es así.
La histidina es capaz de unir átomos de zinc. Estos aminoácidos pueden perder su residuo tiol (-SH) ganando una zona cargada con una carga negativa (-1), para poderse unir a un átomo de Zn, cuya valencia es 2+. Esto permite que histidinas cercanas se unan al mismo zinc y formen una estructura en lazada u horquilla. Pero también pueden unirse las cisteínas a través del resto nitrogenado de forma similar. Las características metálicas del zinc hace que pueda interaccionar con hasta 4 aminoácidos a la vez, normalmente 2 Cis y 2 His, aunque también existen configuraciones de 2 átomos de zinc con 6 aminoácidos de cisteína.
Dedo de zinc y ADN interaccionando
Gracias a esta capacidad de interacción, la cadena de péptidos se pliega sobre sí misma formando una estructura que denominamos dedos de zinc, porque se encuentran siempre varios juntos uno junto al otro, formando pliegues en la cadena. La forma más habitual es encontrarlos en tándem de dos o tres dedos seguidos, aunque puede haber más. Los dedos de zinc con una zona de unión típica de enzimas con los ácidos nucleicos (ADN y ARN) por lo que la mayoría de proteínas que deban relacionarse con ellos contendrán esta estructura. De la misma manera, cuando se estudia una proteína y se encuentran dedos de zinc en su estructura terciaria, podemos sospechar que su función se relaciona con ADN o ARN.
El zinc no interacciona con el ácido nucleico. Pero permite acercar aminoácidos en una estructura concreta con el metal en el centro. Los dedos de zinc crean una estructura que puede interaccionar con la doble cadena de ADN por el surco mayor. La estructura de dedo tiene el tamaño adecuado para introducirse entre las vueltas de una cadena de ADN. Pero es que además, dependiendo de las cargas de cada cadena de ADN (que viene determinada por la secuencia de las bases) y las cargas netas del resto de aminoácidos del dedo de zinc, se puede llegar a crear dedos de zinc que reconocen secuencias de nucleótidos específicas.