Descubren un "arquitecto genómico" esencial para la fertilidad masculina

Un avance científico liderado por el Centro de Investigación del Cáncer de Salamanca (USAL–CSIC) y la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ha identificado un actor clave en la formación de espermatozoides sanos: la proteína RAD21L. Este hallazgo, publicado en la revista Science Advances, desvela cómo la arquitectura tridimensional del ADN es fundamental para la fertilidad.

La investigación se centró en la subunidad de cohesina RAD21L, una proteína específica de las células germinales masculinas. El complejo de cohesinas, del cual forma parte RAD21L, actúa como un "andamiaje interno" o unas "esposas" moleculares que abrazan las cadenas de ADN. Su función es crucial para esculpir la estructura 3D del genoma dentro del núcleo celular.

Esta organización espacial no es solo estructural, sino que define la identidad celular al regular qué genes se activan ("encienden") o se desactivan ("apagan") en momentos precisos de la formación del espermatozoide (espermatogénesis).

El estudio demostró que la eliminación de RAD21L en ratones provoca una alteración profunda en la organización cromosómica. Estos cambios espaciales afectan la formación de estructuras esenciales, como los bucles de ADN y las interacciones entre cromosomas, lo que se traduce en una desregulación de genes cruciales para la espermatogénesis y la función del cromosoma sexual. La consecuencia directa de esta "malformación arquitectónica" fue la infertilidad en los animales.

"La cohesina RAD21L no solo da forma arquitectónica al genoma durante la meiosis, sino que también es esencial para mantener la correcta expresión génica necesaria para la formación de gametos masculinos fértiles," explica Alberto M. Pendás, investigador principal del Centro de Investigación del Cáncer.

La investigación resalta la conexión directa entre la estructura 3D del genoma y la función celular, abriendo un nuevo marco conceptual para abordar patologías relacionadas con la infertilidad masculina.

Según Elena Llano, Catedrática de Fisiología de la USAL e investigadora del CIC, "este avance abre nuevas vías para diagnosticar y tratar la infertilidad masculina, una condición que afecta a un porcentaje significativo de la población."

El equipo sugiere que subunidades del complejo de cohesinas como RAD21L podrían convertirse en potenciales blancos terapéuticos o biomarcadores para el diagnóstico y tratamiento de estas enfermedades. Además, el estudio plantea que RAD21L podría tener funciones que van más allá de la división celular (meiosis), extendiéndose a etapas tempranas del desarrollo de las células germinales.

El trabajo se llevó a cabo gracias a la colaboración interdisciplinar entre expertos en biología molecular, genética y bioinformática, y fue financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Junta de Castilla y León.