Después de un esfuerzo internacional de $ 3 mil millones durante una década, los científicos anunciaron la finalización del genoma humano en 2001 como un logro del alunizaje para la biología y la clave para finalmente resolver enfermedades intratables como el cáncer.
Pero resulta que esto fue solo el final del comienzo, con una complejidad mucho mayor a la vida revelada por los aproximadamente 20,000 genes encontrados dentro del genoma humano. Por un lado, la mayoría de las enfermedades son increíblemente complejas, y muy pocas causadas por un solomutación genética. Por el contrario, la imagen más precisa es que muchos genes actúan en concierto, y las rutas hacia la enfermedad parecen mapas de transporte público o de metro.
Desde entonces, esfuerzos como el proyecto modENCODE, una iniciativa multicéntrica de $ 57 millones financiada por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano NHGRI, se han dirigido a identificar todos los elementos del genoma que pueden activar y desactivar genes.
Ahora, un equipo científico internacional, dirigido por el profesor de la Universidad Estatal de Arizona y el investigador del Instituto de Biodiseño Marco Mangone, ha agregado un nuevo recurso mundial con la primera biblioteca creada para que los investigadores exploren los mensajes profundos y ocultos de los genes. El artículo fue publicado en BMC Genomics.
El final del mensaje
"Si el genoma se considera el modelo de la célula, las proteínas son realmente ladrillos y morteros", dijo Josh LaBaer, director del Centro de Diagnóstico Personalizado de Virginia Piper, cuyo objetivo es encubrir los signos reveladores de una enfermedad tempranaestudio sistemático de todas las proteínas en el cuerpo humano, un campo llamado proteómica.
Pero para hacer proteínas, primero la información genómica del ADN debe transcribirse con total fidelidad, letra por letra química, en una molécula intermedia, llamada ARN mensajero o ARNm. En lo que se conoce como el dogma central de la biología, el ADN produce ARN,que produce proteínas
Marco Mangone, un miembro central de la facultad en el centro de LaBaer, ha dedicado su carrera a mirar una región peculiar que se encuentra en los extremos de la información de la secuencia de ARNm, llamada elementos no traducidos o UTR. Como su nombre indica, estas regiones no vanpara producir proteínas, pero hace hincapié en Mangone: "Tienen que estar allí por una razón".
La razón de ser de Mangone es comprender la función de cada UTR en el cuerpo humano, llamado 3'UTRome 3 'indica una ubicación al final del ARNm.
Y así él y su equipo han creado minuciosamente la primera y más grande biblioteca de 3'UTRome humanos en el mundo. Está compuesta por 1,461 UTRs de 3'UTR humanos hasta la fecha que representan aproximadamente el 10 por ciento del genoma, y están disponibles gratuitamente parala comunidad científica mundial para explorar todos los aspectos de la biología, la regulación genética y la enfermedad.
disparando al mensajero
Sófocles escribió por primera vez en su obra de guerra civil griega "Antígona": "nadie ama al mensajero que trae malas noticias". Y cuando todos los caminos conducían a la antigua Roma, y se enviaron mensajeros sobre la entrega de noticias, se produjo un cambio revolucionario entácticas de comunicación: matar al mensajero para evitar que se produzca la comunicación.
Mangone, un italiano nativo que hizo sus estudios de doctorado en Roma, ha vuelto a esta estrategia al examinar el papel del 3'UTRome. Su laboratorio utiliza herramientas estándar de biología molecular y bioinformática para estudiar la producción, la función y las contribuciones de enfermedades deUTR y su papel en el gobierno de la expresión génica. Fue pionero en este trabajo en un simple animal, el gusano C. elegans y ahora, en el nuevo artículo de BMC, hacia la genómica humana.
¿Por qué estaría este sistema elaborado? Basado en numerosos estudios, el papel del 3'UTRome es complicado, pero un tema importante que surgió es evitar que el mensaje de ARNm se entregue, o en términos de biología, siempretraducido a proteína.
Los ARN pequeños, llamados micro ARN miRNA, funcionan para emparejarse con un UTR para bloquear la traducción, matar el mensaje y, por lo tanto, silenciar un gen. Descubrir la interacción entre miRNA y sus UTR específicos se ha convertido en un área candente en biología,y grandes negocios.
Gran farmacéutica, gran futuro
Estos silenciadores génicos se han puesto de moda en la industria farmacéutica. Tanto es así, que el mercado de investigación de miRNA global se valoró en casi $ 295.1 millones en 2011 y se espera que alcance los $ 763 millones en 2017.
Se ha convertido en un gran negocio debido a su potencial terapéutico para el tratamiento de algunas enfermedades graves, como el cáncer y los trastornos genéticos, al introducir miRNA específicos en las células enfermas para silenciar el gen defectuoso.
Se ha desarrollado una amplia cartera de candidatos a fármacos de la ruta de miRNA, algunos ya en ensayos clínicos de fase II, que muestran datos clínicos prometedores en diferentes áreas de la medicina, como el cáncer, la infección por el VHC y las enfermedades cardiovasculares.
El equipo de Mangone, que involucró una colaboración internacional con la Universidad de la Ciudad de Dublín, demostró la viabilidad y el potencial de su biblioteca humana 3'UTRome al examinar un panel de 87 3'UTRs para atacar por dos miRNAs: let-7c, que está implicado enformación de tumores y miR-221, implicados en la aterosclerosis y las enfermedades del corazón.
Después de la detección, el panel se enriqueció con genes involucrados en la vía de señalización del cáncer RAS, y el equipo identificó muchos objetivos nuevos para los dos miRNA, así como nuevos genes implicados en la formación de tumores y enfermedades cardíacas.
Mangone finalmente busca mapear todos los objetivos UTR para cada miRNA, y acelerar el descubrimiento, ha puesto a disposición de los investigadores de todo el mundo la primera biblioteca 3'UTRome humana de alta calidad. "Una vez que tengamos esto en su lugar, podremosconstruir el marco para comprender las similitudes subyacentes entre las redes de genes ", dijo Mangone.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Original escrito por Joe Caspermeyer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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