Un grupo de investigadores de la Universidad de Osaka informó la función de GTSF1 en las células germinales masculinas. El estudio, que se puede leer Informes EMBO , muestra que GTSF1 es un factor esencial para la biogénesis secundaria de piRNA mediante la regulación de la escisión mediada por piRNA del ARN objetivo. El descubrimiento proporciona información importante sobre cómo las células germinales masculinas evitan la inestabilidad del genoma comúnmente vista en otros tipos de células.
Debido a que un genoma codifica todo el cuerpo, naturalmente se podría suponer que se deben evitar las mutaciones y que siempre se preserva la fidelidad del ADN en el genoma. El descubrimiento de los retrotransposones trastornó esta expectativa. Estos elementos son secuencias de ADN que pueden copiarse y pegarse enotros loci genómicos. En lugar de ser indeseable, la evolución ha seleccionado genomas para incluir retrotransposones.
Las células germinales, que producen esperma y óvulos, tienen un mecanismo especial para proteger el genoma de la amenaza de los retrotransposones. Si bien un genoma inestable puede ser potencialmente ventajoso para la evolución, no lo es al generar descendencia. De hecho, las células germinales han evolucionado paraproduce un tipo distintivo de ARN, piRNA, que suprime los retrotransposones.
Los retrotransposones son suprimidos por la ruta de biogénesis de piRNA primaria, la ruta de biogénesis de piRNA secundaria también llamada ciclo de ping-pong y el silenciamiento transcripcional epigenético en la ruta de piRNA. Se cree que la ruta de biogénesis de piRNA primaria es independiente de la guía basada en lasecuencia de piRNA, mientras que los dos últimos mecanismos dependen de eso.
"En el ciclo de ping-pong, los piRNA de sentido procesan ARN antisentido objetivo para producir piRNA antisentido, y los piRNA antisentido procesan ARN de sentido objetivo para producir piRNA de sentido que tienen la misma secuencia que los piRNA de sentido originales. El ciclo de ping-pong procesa ARN de retrotransposón, mientras que el mecanismo de silenciamiento transcripcional epigenético se dirige a los ARN de retrotransposón nacientes para producir marcas supresoras en el ADN de retrotransposón ", explica el profesor de la Universidad de Osaka, Jun-ichi Miyazaki, experto en reproducción de mamíferos y quien dirigió el nuevo estudio.
MILI y MIWI2 son dos proteínas centrales que silencian los retrotransposones uniéndose a los piRNA. El estudio muestra que GTSF1, una proteína necesaria para la fertilidad, se une a estos dos complejos de proteínas, MILI-piRNA y MIWI2-piRNA, para que puedan ejercer su funciónRatón GTSF1 ha sido estudiado por el laboratorio, pero se desconoce cómo ejerce estos efectos moleculares.
"Identificamos que el GTSF1 de ratón se expresa preferentemente en células germinales masculinas. También demostramos que su pérdida regula la expresión de los retrotransposones. Lo que no sabíamos era el mecanismo", dice el Dr. Takuji Yoshimura, colaborador de Miyazakilaboratorio cuya investigación se centra en GTSF1.
La falta de GTSF1 en las células germinales de los ratones anula el corte de un ARN objetivo conocido por el complejo MILI-piRNA, que es un paso crítico en el ciclo de ping-pong. Por otro lado, los científicos en la vía de la piRNA de mosca habían encontradoque la pérdida de GTSF1 interrumpió específicamente el paso que implica el silenciamiento transcripcional en la vía del piRNA. "El GTSF1 del ratón puede estar involucrado en los mecanismos de guía tanto del ciclo de ping-pong como del silenciamiento transcripcional en la vía del piRNA", dice el Dr. Yoshimura.
"La vía del piRNA es una poderosa función inmune adaptativa intracelular para proteger el genoma. Elucidar sus mecanismos moleculares proporciona una comprensión básica de cómo se mantiene la integridad del genoma en organismos, incluidos los humanos", dice el profesor Miyazaki.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :