Un proyecto de investigación dirigido por la Universidad Nacional de Australia ANU ha cerrado una brecha importante en la comprensión de un proceso fundamental de la vida: la creación de proteínas basadas en recetas llamadas ARN.
Los ARN son copias efímeras de información genética almacenada en el ADN. Los ribosomas celulares los leen y traducen las recetas en proteínas para convertirse en los principales componentes de la vida.
El investigador principal, el profesor Thomas Preiss, de la Escuela de Investigación Médica John Curtin JCSMR de ANU, dijo que la nueva comprensión abriría vías para el tratamiento de una amplia gama de enfermedades, incluido el cáncer, enfermedades cardíacas y un espectro de enfermedades genéticas más raras.
"Hemos capturado un proceso clave de la vida en acción por primera vez", dijo el profesor Preiss. "Este proceso de iniciación de la traducción ha desconcertado a los científicos de todo el mundo durante unos 40 años".
El equipo de investigación tomó instantáneas de cómo se distribuyen los ribosomas a lo largo de las cadenas de ARN, prestando especial atención a cómo los ribosomas se aseguran de leer la receta desde el punto de partida correcto.
Las células de todo el cuerpo contienen el mismo plano completo para la vida en su ADN.
"Para crear y mantener células tan diversas como las del cerebro, los huesos o el hígado requiere una gran precisión en términos de qué recetas de ARN están disponibles, dónde y cuándo", dijo el profesor Preiss.
La eficacia y precisión con la que los ribosomas leen y traducen las recetas también es fundamental.
Por ejemplo, se sabe que los ribosomas se vuelven demasiado activos en el cáncer.
"Ahora estamos aplicando nuestras herramientas y conocimientos para comprender mejor lo que esto significa para su interacción con las recetas de ARN durante la formación del tumor, con la perspectiva de desarrollar nuevos y mejores tratamientos", dijo el profesor Preiss.
La investigación confirma una teoría de 40 años que explica cómo el ribosoma capta correctamente el comienzo del código, aunque el código generalmente solo comienza a cierta distancia dentro de la cadena de ARN.
El miembro del equipo de investigación Dr. Nikolay Shirokikh de ANU dijo que el proyecto examinó dónde los dos componentes del ribosoma comenzaron a unirse a las cadenas de ARN.
"La teoría era que la mitad más pequeña del ribosoma se adhiere al comienzo del ARN y luego escanea a lo largo de la cadena hasta que encuentra la señal de inicio de la receta. Allí, la mitad más grande se une y todo el ribosoma comienza afabricar una proteína ", dijo el Dr. Shirokikh.
"Nuestro enfoque de instantánea del ribosoma finalmente ha proporcionado pruebas de que el modelo de escaneo es correcto. También obtuvimos una nueva perspectiva de la rapidez con que el ribosoma puede completar las diferentes tareas y cómo entran otros componentes celulares para ayudarlo".
El Dr. Stuart Archer, quien inició el proyecto antes de mudarse a la Universidad de Monash, dijo que los investigadores de ANU y Monash tardaron siete años en desarrollar la técnica para responder una pregunta que ha desconcertado a los científicos durante 40 años.
"Muchos pensaron que no podía hacerse", dijo el Dr. Archer. "Fue extremadamente difícil, debido a la naturaleza transitoria de las interacciones con el ARN".
Los datos instantáneos del ribosoma generados con la nueva técnica se pusieron a disposición de los científicos de todo el mundo a través de una aplicación para visualización de datos de alto contenido desarrollada en la Plataforma Bioinformática de Monash.
La investigación fue apoyada por una beca de descubrimiento del Consejo de Investigación de Australia.
La investigación ha sido publicada en la revista Naturaleza .
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Materiales proporcionados por Universidad Nacional Australiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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