A medida que envejecemos, nuestros cuerpos experimentan cambios biológicos que causan una disminución en la función de nuestras células y tejidos. Sin embargo, la mayoría de los estudios que intentan identificar moléculas involucradas disfunciones relacionadas con la edad se han centrado solo en mecanismos basados en la transcripción de ARNm, un aspecto muy importantepaso en la expresión génica, pero sin embargo, solo es parte de los complejos mecanismos reguladores en nuestras células.
Los científicos dirigidos por el laboratorio de Johan Auwerx en EPFL, han tomado una ruta diferente y estudiaron el vínculo entre el envejecimiento y las proteínas de unión al ARN RBP, que se unen a las moléculas de ARNm y regulan su destino después de la transcripción génica. Han publicado sus hallazgos enCélula Molecular.
Los científicos primero seleccionaron células de animales viejos para identificar cualquier RBP que cambiara con el envejecimiento. El examen mostró que una proteína en particular, Pumilio2 PUM2, era altamente inducida en animales viejos. PUM2 une moléculas de ARNm que contienen sitios de reconocimiento específicos.vinculante, PUM2 reprime la traducción de los ARNm diana en proteínas.
Utilizando un enfoque de sistemas genéticos, los investigadores identificaron un nuevo objetivo de ARNm al que se une PUM2. El ARNm codifica una proteína llamada Factor de Fisión Mitocondrial MFF y es un regulador fundamental de la fisión mitocondrial, un proceso por el cual las mitocondrias se rompenhasta mitocondrias más pequeñas. Tener altos niveles de MFF también permite la eliminación de mitocondrias disfuncionales, un proceso llamado mitofagia.
El estudio encontró que este eje PUM2 / MFF recientemente identificado está desregulado con el envejecimiento. La evidencia de esto provino del examen de los tejidos musculares y cerebrales de animales viejos, que se encontró que tenían más PUM2 y, en consecuencia, menos proteínas MFF. Esto conducea una reducción de la fisión mitocondrial y la mitofagia, y sin la capacidad de cortar y eliminar mitocondrias más pequeñas, los tejidos envejecidos comienzan a acumular organelos más grandes y poco saludables.
Pero eliminar PUM2 de los músculos de los ratones viejos puede revertir esto. "Utilizamos la tecnología CRISPR-Cas9 para apuntar e inactivar específicamente el gen que codifica Pum2 en los músculos gastrocnemios de los roedores viejos", dice Davide D'Amico, primer autordel artículo "Reduciendo los niveles de Pum2, obtuvimos más proteína MFF y aumentamos la fragmentación mitocondrial y la mitofagia. Notablemente, la consecuencia fue una mejora significativa de la función mitocondrial de los animales viejos".
El mismo mecanismo se conserva también en el nematodo C. elegans, donde la proteína PUF-8 también se induce con el envejecimiento. "Agotar el gen para PUF-8 de los gusanos viejos es suficiente para mejorar la función mitocondrial y aumentar la esperanza de vida".dice Johan Auwerx. "Este trabajo es un ejemplo de cómo un enfoque multimómico y entre especies puede revelar nuevos genes asociados con el envejecimiento".
las proteínas de unión al ARN también están vinculadas a enfermedades degenerativas neuromusculares, y a menudo se agregan en gránulos patológicos. "Descubrimos que PUM2 tiende a condensarse en partículas que se unen y atrapan el ARNm de Mff al envejecer", dice D'Amico. "Estas observaciones requierenestudios adicionales, pero muestran claramente que las proteínas de unión a ARN podrían ser objetivos prometedores en el envejecimiento y las disfunciones relacionadas con la edad ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Original escrito por Nik Papageorgiou. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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