ARNSEH2B

La subunidad B de la ribonucleasa H2 es una proteína humana codificada por el gen RNASEH2B . ^{[ 5 ]} La RNasa H2 está compuesta por una subunidad catalítica ( A ) y dos subunidades no catalíticas (B y C ), y degrada el ARN de los híbridos ARN:ADN. Se cree que la subunidad B no catalítica de la RNasa H2 participa en la replicación y reparación del ADN. ^{[ 5 ]}

Las mutaciones en este gen son una causa del síndrome de Aicardi-Goutières tipo 2 (AGS2). ^{[ 5 ] [ 6 ]}

La proteína RNASEH2B es una subunidad auxiliar del complejo heterotrimérico RNasa H2 , que incluye la subunidad catalítica RNASEH2A y otra subunidad accesoria, RNASEH2C . ^{[ 7 ] [ 8 ]} Estructuralmente, RNASEH2B forma un heterodímero estable con RNASEH2C, contribuyendo a un plegamiento de triple barril β entrelazado que se integra con la extensión C-terminal de RNASEH2A. ^{[ 7 ]} Esta arquitectura estabiliza el complejo y permite la actividad enzimática. Una característica funcional clave de RNASEH2B es su motivo PIP box (péptido interactuante con PCNA) C-terminal, que se une directamente al antígeno nuclear de células proliferantes (PCNA). ^{[ 9 ]} Esta interacción localiza la RNasa H2 en los focos de replicación , asegurando su función en el procesamiento de ribonucleótidos incorporados erróneamente durante la replicación y reparación del ADN. ^{[ 9 ]}

La proteína RNASEH2B funciona como una subunidad auxiliar no catalítica del complejo enzimático RNasa H2, fundamental para mantener la estabilidad del genoma durante la replicación y reparación del ADN. Forma un complejo heterotrimérico con RNASEH2A (subunidad catalítica) y RNASEH2C , donde RNASEH2B y RNASEH2C crean un andamiaje estructural esencial para estabilizar la actividad enzimática de RNASEH2A. ^{[ 10 ]} Una característica clave de RNASEH2B es su motivo PIP-box C-terminal, que se une directamente al antígeno nuclear de células proliferantes (PCNA), localizando el complejo RNasa H2 en los focos de replicación del ADN. ^{[ 10 ]} Esta interacción permite a la enzima eliminar procesivamente los ribonucleótidos incorporados erróneamente del ADN, una función crítica dado que las ADN polimerasas replicativas incorporan ribonucleótidos erróneamente a tasas de ~1 por cada 7600 nucleótidos. ^{[ 10 ]} Más allá de su función en la replicación, RNASEH2B contribuye a la capacidad de la RNasa H2 para escindir diversos híbridos de ARN/ADN, lo que sugiere una participación más amplia en la resolución de bucles R asociados a la transcripción y el mantenimiento de la vigilancia genómica. ^{[ 10 ]}

Las mutaciones que alteran la interfaz entre RNASEH2B, RNASEH2C y RNASEH2A están relacionadas con el síndrome de Aicardi-Goutières, lo que subraya la importancia estructural de estas subunidades para mantener la estabilidad y la función del complejo. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Las mutaciones en RNASEH2B alteran la integridad estructural del complejo y su capacidad de unión a PCNA, lo que conduce a una reparación defectuosa de la escisión de ribonucleótidos y causa el síndrome de Aicardi-Goutières, un trastorno autoinflamatorio relacionado con el daño acumulado en el ADN. ^{[ 10 ]}

La eliminación del gen RNASEH2B en ratones provoca letalidad embrionaria temprana. Para investigar su función, se crearon ratones modificados genéticamente con un codón de parada prematuro en el exón 7 del gen Rnaseh2b. ^{[ 11 ]} Se planteó la hipótesis de que la detención del crecimiento observada en estos ratones resulta de una respuesta al daño del ADN dependiente de p53 desencadenada por la acumulación de ribonucleótidos individuales (RN) en el ADN genómico .

Los ribonucleótidos se acumulan en células deficientes en RNASEH2 debido a su incorporación por las ADN polimerasas replicativas. Esta incorporación ocurre de forma natural en los metazoos y da lugar a lesiones —ribonucleótidos individuales o diRN— incrustadas covalentemente en el ADN genómico. Estas lesiones se producen con una frecuencia aproximada de 1.000.000 de sitios por célula, lo que convierte a la incorporación de ribonucleótidos en la lesión de base endógena más común en el genoma de los mamíferos. Esta frecuencia coincide con las predicciones basadas en las tasas de incorporación errónea in vitro por las polimerasas replicativas eucariotas.

El complejo RNASEH2 actúa como una enzima de vigilancia genómica esencial para la eliminación de estos ribonucleótidos. La acumulación de ribonucleótidos en el ADN genómico de ratones deficientes en RNASEH2 implica al complejo RNASEH2 en el mantenimiento de la integridad del genoma. Estas lesiones son perjudiciales, ya que el grupo 2'-hidroxilo de la ribosa aumenta la susceptibilidad de los enlaces fosfodiéster adyacentes a la hidrólisis. De hecho, se ha informado que los ribonucleótidos se incorporan a una tasa aproximada de uno cada 7600 nucleótidos en células deficientes en RNASEH2, lo que equivale a alrededor de 1 300 000 lesiones por célula. Esta estimación coincide con las tasas de incorporación errónea in vitro por parte de las polimerasas replicativas eucariotas.

La incorporación errónea de ribonucleótidos puede inducir daño en el ADN . Es importante destacar que los ribonucleótidos no impiden la replicación del ADN; el ADN polimerasa puede tolerar plantillas que contienen ribonucleótidos, y la embriogénesis temprana transcurre con normalidad. El problema surge cuando se incorporan cantidades excesivas de ribonucleótidos. La señalización de respuesta al daño del ADN puede activarse por la presencia de ribonucleótidos en regiones de difícil replicación o cerca de otras lesiones. También se han observado reordenamientos cromosómicos, incluyendo roturas del ADN, posiblemente originados por el colapso de la horquilla de replicación o la hidrólisis de ribonucleótidos en hebras de ADN opuestas. La marcada activación de la señalización de daño del ADN en los embriones puede conducir a una inhibición de la proliferación mediada por p53 , lo que probablemente contribuye a la letalidad observada en los embriones deficientes en RNASEH2B.

• Entrada de GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre el síndrome de Aicardi-Goutières