Un grupo de científicos de la Universidad de Chicago ha descubierto una forma previamente desconocida de que nuestros genes se conviertan en realidad.
En lugar de que las direcciones vayan en un solo sentido del ADN al ARN a las proteínas, el último estudio muestra que el ARN en sí mismo modula cómo se transcribe el ADN, utilizando un proceso químico que es cada vez más evidente que es vital para la biología.nuestra comprensión de la enfermedad humana y el diseño de medicamentos.
"Parece ser una vía fundamental que no conocíamos. Cada vez que eso sucede, promete abrir direcciones completamente nuevas de investigación e investigación", dijo el profesor Chuan He.
El cuerpo humano se encuentra entre las piezas de maquinaria más complejas que existen. Cada vez que te rascas la nariz, estás usando una ingeniería más compleja que cualquier cohete o supercomputadora jamás diseñada. Nos ha tomado siglos entender cómo funciona estofunciona, y cada vez que alguien descubre un nuevo mecanismo, algunos misterios más de la salud humana tienen sentido, y hay nuevos tratamientos disponibles.
Por ejemplo, en 2011, abrió una nueva vía de investigación con su descubrimiento de un proceso particular llamado metilación de ARN reversible, que desempeña un papel fundamental en la forma en que se expresan los genes.
La imagen que muchos de nosotros recordamos haber aprendido en la escuela es una progresión ordenada: el ADN se transcribe en ARN, que luego produce proteínas que llevan a cabo el trabajo real de las células vivas. Pero resulta que hay muchas arrugas.
El equipo descubrió que las moléculas llamadas ARN mensajero, anteriormente conocidas como mensajeros simples que llevan instrucciones del ADN a las proteínas, en realidad estaban teniendo su propio impacto en la producción de proteínas. Esto se hace mediante una reacción química reversible llamada metilación; su avance clave fuemostrando que esta metilación era reversible. No era una transacción única, unidireccional; podía borrarse y revertirse.
"Ese descubrimiento nos lanzó a una era moderna de investigación de modificación de ARN, que realmente ha explotado en los últimos años", dijo He. "Así es como se ve afectada de manera crítica gran parte de la expresión génica. Impacta una amplia gama de productos biológicosprocesos: aprendizaje y memoria, ritmos circadianos, incluso algo tan fundamental como cómo una célula se diferencia en, digamos, una célula sanguínea versus una neurona ".
El equipo de He también identificó y caracterizó varias proteínas "lectoras" que reconocen el ARNm metilado e impactan la estabilidad y la traducción del ARNm objetivo.
Pero como el laboratorio de He trabajó con ratones para comprender los mecanismos, comenzaron a ver que la metilación del ARN mensajero no podía explicar completamente todo lo que observaron.
Esto se reflejó en otros experimentos. "Los datos que salieron de la comunidad decían que hay algo más allá afuera, algo extremadamente importante que nos estamos perdiendo, que impacta críticamente muchos eventos de desarrollo temprano, así como enfermedades humanas comocáncer ", dijo.
El equipo descubrió que un grupo de ARN llamados ARN reguladores asociados a cromosomas, o carRNA, estaba utilizando el mismo proceso de metilación, pero estos ARN no codifican proteínas y no están directamente involucrados en la traducción de proteínas. En cambio, controlaron cómo el ADN mismofue almacenado y transcrito.
"Esto tiene implicaciones importantes en la biología básica", dijo. "Afecta directamente las transcripciones de genes, y no solo algunas de ellas. Podría inducir un cambio global en la cromatina y afecta la transcripción de 6,000 genes en la línea celular que estudiamos".
Ve importantes implicaciones en la biología, especialmente en la salud humana, desde identificar la base genética de la enfermedad hasta tratar mejor a los pacientes.
"Hay varias compañías de biotecnología que desarrollan activamente inhibidores de la metilación de ARN de moléculas pequeñas, pero en este momento, incluso si desarrollamos terapias con éxito, no tenemos una imagen mecánica completa de lo que está sucediendo", dijo. "Esto proporciona unaenorme oportunidad para ayudar a guiar la indicación de enfermedades para probar inhibidores y sugerir nuevas oportunidades para productos farmacéuticos "
Su avance es solo el comienzo, dijo. "Creo que esto representa un cambio conceptual", dijo. "Las barreras como estas son difíciles de romper, pero una vez que lo haces, todo fluye desde allí".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Chicago . Original escrito por Louise Lerner. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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