Imagínese tratando de volar una cometa sin cola. Se inclina y gira y finalmente se estrella contra el suelo. Una cometa sin cola es inestable, pero agregue una cola en el lugar correcto, y su cometa volará estable.
Curiosamente, existe una conexión similar entre poseer una cola y ser estable en las moléculas dentro de las células vivas. Las moléculas mensajeras que transmiten instrucciones del ADN a las fábricas de proteínas para la síntesis de proteínas se comportan como cometas. Los mensajeros requieren una cola especial para estabilizarlas de modo quepueden funcionar. La variabilidad en la longitud de la cola o en su posición, afecta la función de las moléculas mensajeras y, por lo tanto, influye en la expresión génica.
Ahora, un equipo de científicos del Instituto de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa inStem y el Centro Nacional de Ciencias Biológicas NCBS han descubierto que muchas moléculas mensajeras en el gusano plano Schmidtea mediterranea tienen formas alternativas que varían en las longitudes y posiciones de sus colas.
Este estudio sobre S. mediterranea es el primero de su tipo en sistemas de modelos de gusanos planos, que, debido a sus increíbles capacidades de regeneración, proporciona información sobre la regulación de células madre, el cáncer y la regeneración de tejidos. Este estudio podría ayudarnos a comprender cómo cambiar las colas de las moléculas mensajeras podría controlar la expresión génica enEl contexto de la regeneración.
En una célula típica, la expresión de un gen que codifica una proteína implica dos pasos principales: la codificación de una molécula mensajera llamada ARNm a partir de la información genética en el ADN, seguida de la traducción del mensaje del ARNm en productos proteicos en elSin embargo, antes de la traducción, un proceso llamado 'poliadenilación' agrega colas a los ARNm para estabilizar estos mensajeros.
A veces, un fenómeno conocido como 'poliadenilación alternativa' ocurre en las células, a través del cual estas colas se agregan a diferentes posiciones en los ARNm, lo que influye en sus funciones.
"Sabemos que la poliadenilación alternativa es un proceso por el cual el mismo ARNm puede recibir diferentes colas", dice el miembro de la facultad de Dtemradhi Palakodeti. "Y sabemos que hay patrones específicos en los ARNm que indican la poliadenilación. Pero necesitábamospara construir una tubería computacional para poder detectar tales señales de manera confiable ", continúa.
El trabajo ha sido un esfuerzo de colaboración entre el grupo de Palakodeti en inStem y Aswin Seshasayee, que es miembro de la facultad en NCBS. Además de utilizar una serie de técnicas moleculares de vanguardia como la secuenciación de próxima generación o NGS, los investigadores también tuvieron quedesarrollar herramientas bioinformáticas específicas para analizar grandes cantidades de datos genómicos.
Al buscar un patrón particular en una gran cantidad de datos genéticos, la probabilidad de encontrar dicho patrón por pura casualidad se vuelve muy alta ". Para evitar tales falsos positivos, necesitábamos experiencia en estadística y bioinformática, que AswinSeshasayee y Praveen Anand siempre ", continúa Palakodeti.
Las herramientas y métodos utilizados en el trabajo se han descrito en una publicación en la revista G3: Genes | Genoma | Genética . Los autores creen que estas herramientas y métodos sentarán las bases para avances cruciales en el sistema modelo de gusanos planos y en nuestra comprensión de la biología de las células madre y el proceso de regeneración.
"Uno de los patrones más interesantes que surgieron de este estudio es que los mismos ARNm con diferentes colas se encuentran en diferentes tejidos. Los tejidos que regeneran activamente que expresan un gen tienen ARNm con colas más cortas, mientras que las células maduras que expresan ese mismo gen tienen ARNmcon colas más largas ", dice Vairavan Lakshmanan, uno de los autores principales del artículo que detalla estos hallazgos.
Praveen Anand, otro autor principal en este estudio dice: "Muchos estudios se centran en qué proteína codifica un ARNm, pero muy pocos realmente miran las secuencias que están más allá de estas regiones de codificación. Nuestro trabajo se dirige al estudio, las señales parapoliadenilación en una escala de genoma que puede regular la estabilidad de los ARNm y puede afectar la localización de los ARNm y la traducción. Y todo esto se ha desarrollado por primera vez en el sistema modelo de gusanos planos ".
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Materiales proporcionados por Centro Nacional de Ciencias Biológicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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