La expresión génica es el proceso mediante el cual la información genética se utiliza para producir proteínas, que son esenciales para que las células funcionen correctamente y cumplan sus múltiples propósitos. Se lleva a cabo en dos pasos distintivos: primero, la transcripción, que tiene lugar en el núcleo,luego la traducción, en el citoplasma. El control de la expresión génica es vital para que las células produzcan las proteínas exactas que se necesitan en el momento correcto. Hasta ahora, la transcripción génica y la traducción a proteínas eran dos procesos independientes. Hoy en día, los microbiólogos enla Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Heidelberg Alemania proporcionan evidencia adicional de que estos dos procesos están intrínsecamente relacionados y muestran que un complejo proteico llamado Ccr4-Not juega un papel clave en la expresión génica poractuando como un mensajero entre el núcleo y el citoplasma. Publicado en Informes de celda , estos resultados arrojan luz sobre los mecanismos que rigen la expresión génica, un proceso que controla la vida y la muerte de nuestras células.
La expresión génica se refiere a los procesos bioquímicos a través de los cuales la información que se almacena en nuestros genes se lee como un libro de instrucciones para producir proteínas que harán que nuestras células funcionen correctamente. Hasta ahora, se pensaba que la expresión génica tenía lugar en dos pasos distintivos: primera transcripción, que tiene lugar en el núcleo, luego la traducción, en el citoplasma. Hoy, la investigación dirigida por UNIGE y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular muestra que la transcripción y la traducción están intrínsecamente relacionadas y se influyen mutuamente continuamente.La comunicación eficiente dentro de la célula, entre el núcleo y el citoplasma, es esencial. Este diálogo es posible gracias a un complejo de proteínas llamado Ccr4-Not, que determina globalmente la capacidad de traducción celular.
Expresión génica: una calle de doble sentido
Martine Collart y su equipo de la Facultad de Medicina de UNIGE descubrieron en 2014 que el complejo Ccr4-Not permite que el citoplasma proporcione información al núcleo durante la traducción. Hoy, demuestran que es una comunicación bidireccional como núcleoTambién comunica información al citoplasma en todas las etapas de la expresión génica, gracias a Ccr4-Not. Este complejo actúa como un mensajero entre el núcleo y el citoplasma para garantizar que los niveles de transcripción y traducción estén bien adaptados. También puede mejorar la traducciónpara compensar el estrés transcripcional, asegurando así que la expresión génica permanezca bien equilibrada.
De hecho, cada vez hay más pruebas de que diferentes niveles de expresión génica están interconectados para formar una red. Por lo tanto, los componentes de varias maquinarias celulares que actúan para producir proteínas funcionales proporcionan una retroalimentación constante. Esto sirve para garantizar que la expresión génica permanezca estable.El profesor Collart explica el proceso en detalle: "Durante la transcripción en el núcleo, este complejo controla la producción de la maquinaria que produce las proteínas en el citoplasma. Básicamente, controla en el núcleo la cantidad de proteínas que se pueden producir en su conjunto.pudieron demostrar que el complejo Ccr4-Not, al conectar el citoplasma al núcleo, es un regulador global de la expresión génica que actúa en todos los pasos desde la producción de genes hasta proteínas ". Este complejo constituye, por lo tanto, un elemento importante que permite que la célulareaccionar a eventos externos y mantener el control de su producción de proteínas.
"Anteriormente, se pensaba que el núcleo actuaba como un puesto de mando, controlando todo lo que sucede dentro de la célula. En 2014, sin embargo, demostramos que el núcleo está realmente influenciado por el citoplasma, donde aparecen las señales ambientales por primera vez.La investigación ahora destaca que Ccr4-Not también regula la capacidad de traducción de las células al asociarse en el núcleo con los ARN mensajeros, las moléculas que transmiten información genética del ADN al ribosoma, que luego produce proteínas. La imagen ahora está completa: la expresión génica en realidaddepende de un diálogo constante entre el núcleo y el citoplasma y el complejo Ccr4-Not es un jugador clave en la orquestación de procesos reguladores dentro y entre estos diferentes compartimientos ", indica Zoltan Villanyi, primer autor de este estudio.
El regulador complejo Ccr4-Not es esencial para el desarrollo de todos los embriones animales y está involucrado en muchos mecanismos fisiológicos necesarios para la vida, como la función cardíaca, la espermatogénesis o el metabolismo de los lípidos. Como este regulador controla directamente la expresión génica, cualquier mutación puede tenerconsecuencias dramáticas, desde la muerte embrionaria hasta el desarrollo de cáncer más adelante en la vida, así como varias fallas metabólicas. "Ahora que hemos identificado con precisión la diversidad de pasos en los que este regulador impacta los ARNm, podemos comenzar a estudiar objetivos específicos vinculados a enfermedades".enfatiza el Prof. Collart: "Abrirá nuevas puertas a la comprensión de los mecanismos celulares más fundamentales que rigen cómo se expresan nuestros genes, o no".
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Materiales proporcionados por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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