Actividad mutagénica
2 Generalización de la actividad del AID
La actividad mutagénica del AID supone una amenaza significativa para la integridad genómica de las células B. Aunque los linfocitos B han desarrollado una notable capacidad para dirigir la actividad de AID a los loci de las Ig, el resto del genoma no está totalmente a salvo. De hecho, la noción de que la SHM aberrante introduce mutaciones más allá de los genes de las Ig es anterior al descubrimiento del AID. Uno de los primeros ejemplos que implican a la SHM como mecanismo responsable de la introducción de mutaciones en genes secundarios fue el descubrimiento de mutaciones en BCL6 en las células B del centro germinal (Pasqualucci et al., 1998; Shen, Peters, Baron, Zhu, & Storb, 1998). Posteriormente, se descubrió que otros genes, como MYC, PIM1, PAX5 y CD79B, contenían mutaciones en un gran porcentaje de muestras de linfoma difuso de células B grandes (DLBCL) derivadas del centro germinal (Gordon, Kanegai, Doerr, & Wall, 2003; Pasqualucci et al., 2001). Un enfoque relativamente más amplio hacia la identificación de la extensión de las mutaciones derivadas del AID en el genoma de las células B proporcionó posteriormente pruebas de que la actividad del AID era mucho menos restringida de lo que se pensaba. Se secuenciaron sistemáticamente segmentos de un kilobase de ADN aguas abajo del TSS principal para ~ 100 genes expresados de células B del centro germinal de ratón (Liu et al., 2008). Sorprendentemente, aproximadamente el 25% de los genes evaluados en este estudio acumularon niveles estadísticamente significativos de mutaciones dependientes de AID.
Además de las mutaciones puntuales que surgen del SHM aberrante, los linfomas de células B humanas albergan con frecuencia translocaciones cromosómicas que implican las regiones variable y S de la Ig (Nussenzweig & Nussenzweig, 2010). Muchas de estas translocaciones implican la resolución inadecuada de DSBs que surgen de procesos de diversificación de Ig mediados por RAG o AID. Una consecuencia común es la yuxtaposición de fuertes elementos reguladores de la transcripción de Ig en loci que contienen protooncogenes. Esto suele conducir a la desregulación y/o sobreexpresión del protooncogen participante, lo que lleva a la transformación celular. La primera caracterización molecular de una translocación que implica a los loci Ig y a un protooncogen fue el descubrimiento de reordenamientos cromosómicos recíprocos que implicaban a MYC e IGH en el linfoma de Burkitt (Dalla-Favera et al., 1982; Taub et al., 1982). La determinación del papel de AID en la biogénesis de las translocaciones Myc/IgH se vio muy favorecida por el desarrollo de modelos de ratón que podían dar lugar de forma reproducible a este particular reordenamiento del ADN (Potter & Wiener, 1992). En concreto, utilizando un modelo de ratón transgénico de IL-6 para la formación de plasmocitomas, se informó de que las translocaciones Myc/IgH eran totalmente dependientes de AID (Ramiro et al., 2004). Estudios posteriores demostraron que Ung, una proteína BER crítica para la formación de DSB en la región S durante la RSE, también era necesaria para la translocación de Myc/IgH (Ramiro et al., 2006). Además, se descubrió que AID es específicamente necesaria para la creación de DSBs tanto en Myc como en IgH (Robbiani et al., 2008), lo que indica una implicación directa de AID en la translocación de Myc/IgH.
Además de Myc, se descubrió que AID genera DSBs en muchos loci no Ig en todo el genoma de las células B (Robbiani et al., 2009; Staszewski et al., 2011). En los últimos años, dos grupos independientes han informado de sus intentos de catalogar el alcance de los DSBs y translocaciones dependientes del AID en todo el genoma utilizando nuevos enfoques de secuenciación profunda (Chiarle et al., 2011; Klein, Resch, et al., 2011). Estos experimentos identificaron sitios genómicos de DSBs y translocaciones recurrentes dependientes de AID, que incluían muchos genes frecuentemente translocados en varios linfomas humanos de células B. Las uniones de translocaciones dependientes de AID con frecuencia se mapearon en regiones genéticas transcritas (Chiarle et al., 2011; Klein, Resch, et al., 2011). Específicamente, las translocaciones dependientes de AID se enriquecieron significativamente cerca de las regiones TSS, a menudo dentro de 2 kb del TSS. Esto es coherente con la noción de que los TSS son áreas de acumulación de RNAP II y de generación de ssDNA, que presumiblemente estarían enriquecidas en sustratos de AID. Sorprendentemente, la transcripción per se fue insuficiente para producir un sitio de translocación recurrente dependiente de AID, ya que múltiples genes altamente transcritos participaron débilmente en las translocaciones. Esto sugiere que otros procesos acoplados a la transcripción pueden estar críticamente involucrados en la generación de DSBs dependientes de AID que conducen a translocaciones. Estudios más recientes han comenzado a descubrir las variables implicadas en las translocaciones recurrentes dependientes de AID. Utilizando experimentos de captura de la conformación del cromosoma y la ocupación del RPA en todo el genoma como lecturas de la frecuencia de contacto genómico y del daño en el ADN, respectivamente, se evaluaron las contribuciones relativas de la proximidad física y del daño en el ADN generado por el AID en los sitios de translocación recurrentes (Hakim et al., 2012). Este estudio concluyó que, en ausencia de AID, la proximidad y la organización nuclear son factores importantes para determinar la frecuencia de translocación. Por el contrario, el daño en el ADN resultante de la actividad de AID se correlaciona más fuertemente con la frecuencia de translocación que la frecuencia de contacto físico. Por lo tanto, mientras que tanto el daño en el ADN como la proximidad son variables importantes en la generación de translocaciones, las lesiones generadas por la actividad de AID parecen ser la fuerza motriz detrás de las translocaciones recurrentes de las células B.