El ARN es una molécula fundamental que codifica la proteína y controla la expresión génica, desempeñando un papel en la regulación de muchas respuestas celulares y procesos vitales. La información genética contenida en el ARN mensajero prematuro ARNm, antes de convertirse en proteínas, debe procesarsey limpiado de sus secciones no codificantes, conocidas como intrones. En varios organismos más simples, este proceso clave es llevado a cabo por intrones del grupo II, enzimas enteramente formadas por ARN diferentes de las enzimas de proteínas verdaderas llamadas ribozimas que pueden-eliminar quitándose del filamento de ARNm y promoviendo así la maduración del ARN.
Un estudio demográfico de SISSA / CNR-IOM llevado a cabo en colaboración con la École Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL ofrece una descripción detallada de la reacción de escisión, hasta ahora totalmente desconocida. Se cree que el mecanismo es similar al del ser humanospliceosoma cuyo mal funcionamiento puede conducir a varias enfermedades, entre ellas la neurodegeneración y el cáncer. El estudio ha sido publicado en el Journal of the American Chemical Society.
el ARN mensajero ARNm está formado por exones e intrones, es decir, porciones de información genética que se "encienden" y "apagan", respectivamente. Para alcanzar la maduración y enviarse a la "máquina" celularque se ocupa de la síntesis de proteínas, los fragmentos no codificantes contenidos en el ARNm, los intrones, deben eliminarse, mientras que las secuencias codificantes, los exones, deben unirse entre sí. En los humanos, este proceso de "corte y unión", conocidocomo empalme, está gobernado por una enorme maquinaria que consiste en proteínas y ARN, el spliceosoma.
En algunos procariotas, así como en los orgánulos de algunos eucariotas, el empalme puede ser autocatalizado por ribozimas particulares con la ayuda de iones de magnesio, sin la intervención de ningún mecanismo de proteínas: los intrones del grupo II de hecho las ribozimas son capaces de autoabastecerse-regulan su propia eliminación del filamento, promoviendo así la maduración del ARN mensajero. Hasta ahora, el mecanismo exacto por el cual se produce el empalme era desconocido, pero un nuevo estudio SISSA / CNR-IOM llevado a cabo con la colaboración de la EPFL suiza ha reconstruidoen detalle, mediante el uso de simulaciones por computadora, el proceso de escisión para los intrones del grupo II, considerados los ancestros del spliceosoma, arrojando así luz sobre el mecanismo de empalme mucho más complejo en los humanos.
"Estudiamos en detalle, al reproducir las condiciones de reacción, el proceso de empalme llevado a cabo por el intrón ribozima del grupo II", explica Lorenzo Casalino, estudiante de doctorado de SISSA y primer autor del estudio. "Una ribozima es una estructura compuesta de ARNque actúa como una enzima, aunque de una manera radicalmente diferente de las enzimas proteicas. En los humanos, en lugar de intrones del grupo II, tenemos el spliceosoma, una estructura enorme, cuyo "núcleo" tiene muchas similitudes estructurales y catalíticas con los intrones del grupo II, de acuerdo cona estudios recientes "
"Esta es la primera vez que tenemos una descripción tan detallada del proceso a través del cual se eliminan los intrones no codificadores", comenta Alessandra Magistrato, investigadora del CNR-IOM Democritos / SISSA y coordinadora del estudio. "Nuestro trabajo revela que elEl mecanismo de reacción por el cual ocurre el empalme es completamente diferente de lo que se había pensado durante décadas. De hecho, se creía que las ribozimas se parecían al funcionamiento de las enzimas proteicas, pero ese no es el caso: estas últimas utilizan métodos mucho más específicos debido a la sustancia química.riqueza de aminoácidos, mientras que el proceso en ribozimas se adapta al esqueleto del ARN que los forma, lo que resulta en un mecanismo de reacción ligeramente más lento pero igualmente preciso ".
"Dada la analogía de los intrones del grupo II con el núcleo central del spliceosoma humano, que es la porción importante para empalmar, creemos que nuestro trabajo puede ayudar a guiar la investigación y proporcionar una visión del spliceosoma", agrega Magistrato.¿Es importante comprender el mecanismo en humanos? "El empalme aberrante en humanos puede conducir a varias enfermedades complejas y también subyace al desarrollo de algunas formas de cáncer y la aparición de enfermedades neurodegenerativas, por lo que una mejor comprensión del proceso puede agregar información importante para nuestroluchar contra estas enfermedades "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sissa Medialab . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :