El genoma humano contiene aproximadamente 20,000 genes que codifican proteínas. Las proteínas son los "trabajadores" del cuerpo, encargados de realizar funciones específicas que son clave para la supervivencia. A pesar de su importancia, hay un tipo de proteínas muy pequeñas, con menos de100 aminoácidos, que son esenciales para entender cómo funcionan los seres vivos, y de los cuales no sabemos prácticamente nada, ya que identificarlos es un verdadero desafío tecnológico.
Ahora, sin embargo, los investigadores del Centro de Regulación Genómica CRG de Barcelona, dirigido por el profesor de investigación ICREA Luis Serrano, jefe del grupo de Diseño de Sistemas Biológicos, han desarrollado una técnica que puede predecir y clasificar estas proteínas basándose enuna nueva herramienta de bioinformática en la que alimentaron datos de múltiples átomos. Esto les permitió descubrir que estas pequeñas proteínas representan al menos el 16% del genoma bacteriano. Los hallazgos de su trabajo han sido publicados en la revista Biología de sistemas moleculares .
"Estudiamos la bacteria Mycoplasma pneumoniae y descubrimos que podríamos pasar por alto hasta 10 de cada 100 de las proteínas codificadas en su genoma reducido simplemente porque son muy pequeñas", dijo María Lluch-Senar, científica del CRGy el investigador principal del estudio. "Este porcentaje podría ser muy significativo en el caso de organismos más complejos o humanos", agregó.
Estudios recientes han arrojado algo de luz sobre la importancia de estas pequeñas proteínas, como los péptidos antimicrobianos secretados por insectos, animales, plantas e incluso seres humanos en respuesta a la infección. También se ha demostrado que estas pequeñas proteínas se comunican con otras bacterias enel medio ambiente y también con el huésped, como nuestro organismo. De hecho, pueden desempeñar un papel muy importante para tener una microbiota equilibrada.
"El interés de nuestro estudio radica en determinar el número y la variedad de funciones que estas proteínas hasta ahora ignoradas podrían presentar", explicó Samuel Miravet-Verde, estudiante de doctorado en el CRG y autor principal del trabajo.
Hasta ahora, cuando se anotaba un genoma, solo se tenían en cuenta los segmentos de ADN que, después de la transcripción y traducción, podían producir proteínas con más de 100 aminoácidos. Cualquier cosa por debajo de este número no se tuvo en cuenta debido al desafío tecnológico involucrado, ya que los enfoques habituales utilizadosidentificar proteínas no es posible precisamente porque son muy pequeñas. Esto se complica aún más por el hecho de que estas proteínas tienden a tener una vida muy corta, no son abundantes o incluso presentan patrones de expresión específicos de tejido y tiempo que las hacenaún más difícil de detectar.
Además, los estudios comparativos de conservación se realizan normalmente para poder asignar funciones a las proteínas, en las que se toman diferentes organismos y se intenta determinar el alcance de su presencia, comparar la longitud de ambos y definir sila similitud entre ellos es o no significativa. Como estas proteínas pequeñas no pueden identificarse, este enfoque no puede emplearse para hacer comparaciones entre organismos, por lo que su papel sigue siendo un misterio.
En esta investigación, los investigadores realizaron un estudio preliminar en 109 genomas bacterianos en el que trataron de clasificar o asignar funciones a estas proteínas. Para este fin, aplicaron algoritmos ya utilizados en otros entornos, en los que ingresaron parámetros relacionados con elnaturaleza de una proteína. Posteriormente validaron sus hallazgos mediante el uso de proteínas ya identificadas en otras especies bacterianas.
La técnica que desarrollaron es universal y puede aplicarse a diferentes especies bacterianas.
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Materiales proporcionados por Centro de Regulación Genómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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