Investigadores del UT Southwestern Medical Center han identificado una pequeña proteína previamente no reconocida en las células del corazón humano que desempeña un papel clave en la contracción del músculo cardíaco. La proteína está hecha de un ARN que anteriormente se creía que era un blanco o no codificanteARN, lo que sugiere que puede haber muchos otros pequeños segmentos 'no codificantes' que juegan un papel biológico importante.
Significativamente, los hallazgos publicados hoy en ciencia ofrecen un nuevo objetivo potencial para desarrollar terapias para aumentar la fuerza de las contracciones del músculo cardíaco en pacientes con insuficiencia cardíaca, una condición crónica en la cual el corazón bombea demasiado débilmente para suministrar oxígeno adecuado al cuerpo.
La nueva proteína, que los investigadores han denominado marco de lectura abierta enana DWORF, comprende solo 34 aminoácidos, lo que la convierte en la tercera proteína más pequeña que se sabe que está codificada en el genoma del ratón. En comparación, una proteína de tamaño promedio es 10veces más grande, incluyendo alrededor de 350 aminoácidos. DWORF también está codificado en el genoma humano.
La proteína DWORF estimula una bomba de iones de calcio que controla la contracción muscular. A medida que aumenta DWORF, el corazón bombea con más fuerza.
"Hay un freno en el corazón que controla el bombeo, y DWORF apaga el freno, lo que tiene el efecto de hacer que el músculo cardíaco bombee más vigorosamente", dijo el autor principal, Dr. Eric Olson, presidente de Molecular Biology y director deHamon Center for Regenerative Science and Medicine en UT Southwestern.
Los investigadores también encontraron DWORF en algunos músculos esqueléticos, es decir, fibras musculares esqueléticas de contracción lenta, el tipo de fibra muscular que permite a una persona correr maratones.
DWORF se encontró entre una clase de transcripciones de ARN que los científicos habían descartado como ARN no codificante, a veces coloquialmente llamado ARN "basura". Sin embargo, la evidencia emergente, como el descubrimiento de DWORF, indica que muchas proteínas pequeñas con bioactivoLas propiedades están ocultas entre estas regiones del genoma que se cree que no son codificantes y, debido a su pequeño tamaño, han evadido la detección por parte de los científicos.
"Aunque pequeños y no enzimáticos en sí mismos, los péptidos como DWORF tienen la capacidad de regular la función de complejos moleculares mucho más grandes, análogamente a la forma en que un timón pequeño determina la dirección de un barco mucho más grande", dijo la Dra. Catherine Makarewich, becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Olson y coautor principal del estudio.
"Elucidar el catálogo completo de proteínas pequeñas como DWORF podría proporcionar una nueva visión significativa de cómo se regula la maquinaria molecular de la célula", agregó Benjamin Nelson, un estudiante del Programa de Capacitación de Científicos Médicos de UT Southwestern y coautor principal del estudio.
"Nos sumergimos en la pila de 'basura' del ARN y encontramos un tesoro escondido", dijo la Dra. Rhonda Bassel-Duby, profesora de biología molecular y autora del estudio.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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