Durante mucho tiempo descartado como "ADN basura", ahora sabemos que también las regiones entre los genes cumplen funciones vitales. Las mutaciones en esas regiones de ADN pueden perjudicar gravemente el desarrollo en humanos y pueden conducir a enfermedades graves más adelante en la vida. Hasta ahoraSin embargo, las regiones reguladoras de ADN han sido difíciles de encontrar Científicos con el Prof. Julien Gagneur, Profesor de Biología Computacional en la Universidad Técnica de Munich TUM y Prof. Patrick Cramer en el Instituto Max Planck MPI para Química Biofísica en GotingaAhora hemos desarrollado un método para encontrar regiones reguladoras de ADN que son genes activos y de control.
Los genes en nuestro ADN contienen instrucciones de ensamblaje detalladas para proteínas, los "trabajadores" llevan a cabo y controlan prácticamente todos los procesos en nuestras células. Para garantizar que cada proteína cumpla con sus tareas en el momento correcto en el lugar correcto de nuestro cuerpo, ella actividad del gen correspondiente debe controlarse estrechamente. Esta función es asumida por las regiones reguladoras de ADN entre los genes, que actúan como una compleja maquinaria de control. "Las regiones reguladoras de ADN son esenciales para el desarrollo en humanos, la preservación de tejidos y la respuesta inmune, entre otros ", explica el profesor Patrick Cramer, jefe del Departamento de Biología Molecular en el MPI de Química Biofísica." Además, juegan un papel importante en diversas enfermedades. Por ejemplo, los pacientes que padecen cáncer o afecciones cardiovasculares muestran muchas mutacionesexactamente en esas regiones de ADN ", dice el bioquímico.
Cuando las regiones reguladoras de ADN están activas, primero se copian en ARN. "Sin embargo, las moléculas de ARN resultantes tienen una gran desventaja para nosotros los investigadores: la célula las degrada rápidamente, por lo que eran difíciles de encontrar hasta ahora", informa el profesor JulienGagneur, quien recientemente se mudó del Centro Genético de la Ludwig-Maximilians-Universität a la Universidad Técnica de Munich. "Pero exactamente esas moléculas de ARN de corta duración a menudo actúan como interruptores moleculares vitales que activan específicamente los genes necesarios en un determinado lugar de nuestro cuerpoSin estos interruptores moleculares, nuestros genes no serían funcionales ".
Un ancla para interruptores moleculares de corta duración
Björn Schwalb y Margaux Michel, miembros del equipo de Cramer, así como Benedikt Zacher, científico del grupo de Gagneur, ahora han logrado desarrollar un método altamente sensible para atrapar e identificar incluso moléculas de ARN de vida muy corta,el llamado método TT-Seq secuenciación transcriptoma transitoria. Los resultados se informan en el último número de la revista ciencia . Para atrapar las moléculas de ARN, los tres investigadores junior utilizaron un truco: suministraron a las células una molécula que actúa como una especie de ancla durante un par de minutos. Las células incorporaron posteriormente el ancla en cada ARN que hicieron durante elcurso del experimento. Con la ayuda del ancla, los científicos finalmente pudieron extraer de la célula las moléculas de ARN de corta duración y examinarlas.
"Las moléculas de ARN que capturamos con el método TT-Seq proporcionan una instantánea de todas las regiones de ADN que estuvieron activas en la célula en un momento determinado: los genes y las regiones reguladoras entre genes que eran tan difíciles de encontrar hastaahora ", explica Cramer." Con TT-Seq ahora tenemos una herramienta adecuada para aprender más sobre cómo se controlan los genes en diferentes tipos de células y cómo funcionan los programas reguladores de genes ", agrega Gagneur.
En muchos casos, los investigadores tienen una idea bastante buena de qué genes juegan un papel en una determinada enfermedad, pero no saben qué interruptores moleculares están involucrados. Los científicos de Cramer y Gagneur esperan poder utilizar el nuevo método para descubrirmecanismos clave que desempeñan un papel durante la aparición o el curso de una enfermedad. En el siguiente paso, quieren aplicar su técnica a las células sanguíneas para comprender mejor el progreso de una infección por VIH en pacientes que padecen SIDA.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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