Un grupo de científicos en Israel y Alemania, dirigido por el Prof. Sebastian Kadener de la Universidad Hebrea de Jerusalén, descubrió una función de codificación de proteínas para el ARN circular. Este tipo de molécula de ARN es muy activa en las células cerebrales y podría jugar unpapel importante en enfermedades neurodegenerativas.
Hace varios años, los científicos descubrieron un nuevo tipo de molécula de ARN. A diferencia de todos los demás ARN conocidos, esta molécula forma un bucle cerrado y, por lo tanto, se denominó ARN circular circRNA. Aunque las moléculas de ARNr son abundantes, en particular en el cerebrodonde se acumulan a medida que envejecemos, se sabe poco acerca de su función. A diferencia de los ARN mensajeros ARNm, que se generan a partir de genes y tienen la información para producir proteínas, se pensaba que los ARNRC realizaban otras tareas en las células.
Ahora, en un artículo publicado en la revista célula molecular , Prof. Sebastian Kadener y colegas de la Universidad Hebrea de Jerusalén, en colaboración con investigadores del Instituto de Berlín para la Biología de Sistemas Médicos BIMSB en el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en la Asociación Helmholtz MDC en Berlín, handemostró que los circRNA pueden codificar proteínas.
Este descubrimiento revela una capa inexplorada de actividad genética en un tipo de molécula que no se pensaba que produjera proteínas. También revela la existencia de un nuevo universo de proteínas aún no caracterizado.
Para determinar si los ARNc se traducen, los investigadores utilizaron Drosophila moscas de la fruta y desarrollaron o adaptaron varias técnicas de biología molecular, bioquímica computacional y neurobiología. Mostraron que las moléculas de los ARNc específicos están unidas a los ribosomas, la maquinaria que produce proteínas, ypudieron encontrar proteínas producidas a partir de estas moléculas.
También encontraron que los circRNA traducidos están asociados con lugares específicos en las células, en particular las sinapsis, las uniones donde los impulsos eléctricos pasan de una célula nerviosa a otra célula nerviosa o muscular. De hecho, las proteínas producidas a partir de estos circRNA están presentes en las sinapsisy se traducen en respuesta a señales específicas, por ejemplo, cuando las moscas no tuvieron acceso a los alimentos durante 12 horas. Esto sugiere que la comunicación entre las neuronas puede involucrar mecanismos desconocidos y no caracterizados. Además, el hambre y otras vías que inducen la traducción de los circRNA también soninvolucrados en el envejecimiento, lo que sugiere un fuerte vínculo entre la traducción de circRNA y el envejecimiento y un posible papel de estas moléculas en las enfermedades neurodegenerativas.
Como los circRNA son extremadamente estables, podrían almacenarse durante mucho tiempo en compartimentos más distantes al cuerpo de la célula como los axones de las neuronas. Allí, las moléculas de ARN podrían servir como reservorio de las proteínas que se producen en un momento dado.
Según el profesor Kadener, del Departamento de Química Biológica del Instituto de Ciencias de la Vida Alexander Silberman de la Universidad Hebrea, "Al identificar la función de los ARNc, esta investigación ayuda a avanzar en nuestra comprensión de la biología molecular y puede ser útil para comprender el envejecimiento oenfermedades neurodegenerativas."
El profesor Nikolaus Rajewsky, del Centro BIMSB / Max Delbrück de Medicina Molecular, agregó: "Creemos que la traducción de los circRNA es muy interesante y que su prevalencia e importancia deben investigarse más a fondo"
El profesor Gil Ast, del Departamento de Genética Molecular Humana y Bioquímica, en la Escuela de Medicina Sackler de la Universidad de Tel Aviv, que no participó en el estudio actual, dijo: "Este estudio realizado por Kadener y colaboradores demuestra que algunos circRNA sontraducidos. Muestran que los circRNA se traducen principalmente en el cerebro, probablemente en sinapsis. Este es un descubrimiento muy importante, prometedor y oportuno que da una pista importante de la función de estos ARN abundantes pero no caracterizados. Estos hallazgos son muy importantes también debido ala posible implicación de los circRNA en enfermedades relacionadas con el cerebro ".
Entre los circRNAs que el Prof. Kadener demostró traducir es circMbl, que se genera a partir del gen de la ceguera muscular. Es importante destacar que los defectos en la función de la ceguera muscular causan una enfermedad degenerativa severa llamada distrofia miotónica. Caracterizada por desgaste muscular progresivo y debilidad,Esta es la forma más común de distrofia muscular que comienza en la edad adulta. Considerado en conjunto, el papel que juega la ceguera muscular en la regulación de los ARNc, combinado con la abundancia y la traducción de estas moléculas en el cerebro, sugiere que los ARNc podrían estar involucrados en el desarrollo de la distrofia miotónica.
Ahora, a los investigadores les gustaría explorar la importancia de la traducción de circRNA para la función cerebral normal y si los circRNA están involucrados en el envejecimiento y los trastornos relacionados con la edad. También les gustaría analizar el mecanismo de traducción de los circRNA. Esto podría enseñarnos másgeneralmente sobre la traducción como un proceso central en la célula.
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Materiales proporcionados por La Universidad Hebrea de Jerusalén . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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