Ahora se ha demostrado que un complejo de proteínas que está involucrado en casi todos los pasos en el control regulador de la expresión génica en las células también juega un papel clave en la eliminación de posibles embotellamientos en la producción de ARN.
La ARN polimerasa II RNAPII, la enzima que produce ARN a partir de una plantilla de ADN, puede atascarse debido al daño en la plantilla de ADN, y estos atascos deben eliminarse para restaurar la expresión génica y la función celular normal. Una nueva investigación muestraque el complejo regulador maestro, "Ccr4-Not", realiza esta tarea, asociándose con RNAPII durante la transcripción de ARN del ADN y marcando la degradación de RNAPII cuando se atasca, lo que permite reparar el ADN y reanudar la función celular normal.
Un artículo que describe la investigación realizada por científicos de Penn State aparece en línea en la revista Genes y desarrollo el 4 de abril de 2019.
"Las funciones celulares normales dependen de lo que a veces se llama el 'dogma central de la biología'", dijo Joseph C. Reese, profesor de bioquímica y biología molecular y miembro del Centro para la Regulación del Gen Eucariótico en Penn State ". Genes en el ADNse transcriben en ARN, que a su vez se traducen en proteínas, que llevan a cabo la función de la célula. Este es un proceso altamente orquestado y el control preciso de la expresión génica y el recambio de proteínas determina las funciones celulares.
"El complejo Ccr4-Not está involucrado en casi todos los pasos de este proceso de principio a fin. Nuestra nueva investigación muestra que este complejo tiene una función adicional que ayuda a mantener la función celular normal cuando algo sale mal durante la transcripción".
Durante la transcripción de ARN del ADN, RNAPII, en sí mismo un gran complejo compuesto por múltiples subunidades de proteínas, viaja a lo largo de la cadena de ADN que lee la secuencia ATCG y produce una cadena complementaria de ARN. Si el RNAPII encuentra daño en el ADN,que puede ser causada por la radiación UV y otras fuentes, puede atascarse y evitar que las polimerasas finales completen la transcripción del gen, de forma similar a cómo un automóvil atascado evita que fluya el tráfico detrás de él. Si este atasco no se puede eliminar, múltiples RNAPII transcriben elel mismo gen puede comenzar a acumularse en una especie de embotellamiento que impide la reparación del ADN y dificulta la función celular.
"La eliminación de RNAPII atascado es un proceso esencial para la función celular normal", dijo Reese. "Los defectos en esta vía se han asociado con una serie de enfermedades y síndromes humanos, como el síndrome de Cockayne, un trastorno neurodegenerativo que resulta enfallo de crecimiento, defectos del desarrollo neurológico y sensibilidad a la luz UV ".
Los investigadores utilizaron métodos genéticos y bioquímica de reconstitución, un método mediante el cual los componentes purificados de un proceso celular pueden agregarse, eliminarse y mezclarse de manera controlada para identificar exactamente cómo funcionan, para mostrar que Ccr4-Not reclutafactores que marcan RNAPII con una pequeña molécula de señalización llamada ubiquitina. La unión de ubiquitina a RNAPII desencadena otros componentes celulares para degradar la enzima, eliminando el atasco.
"Estudios anteriores habían implicado a Ccr4-Not en ayudar a las células a hacer frente al daño del ADN", dijo Reese. "La mutación de los miembros del complejo Ccr4-Not hace que las células sean más sensibles a los agentes que dañan el genoma, pero porque Ccr4-Not está involucrado entantos aspectos de la regulación de genes no estaba claro hasta ahora cuál era su papel preciso. El hecho de que Ccr4-Not reclutó la maquinaria de destrucción para RNAPII fue un resultado sorprendente, y sugiere que actúa como una grúa para eliminar atascos de tráfico en todo elgenoma "
Además de Reese, el equipo de investigación incluye a Haoyang Jiang, Marley Wolgast y Laura M. Beebe en Penn State. La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Sam Sholtis. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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