Miles de moléculas de ácido ribonucleico hacen que los microbios amantes de la sal conocidos como "extremófilos" sean altamente resistentes al fenómeno del estrés oxidativo: la producción incontrolable de formas inestables de oxígeno llamadas "radicales libres", que pueden afectar negativamente el ADN, las proteínas ylípidos en las células.
En un estudio publicado recientemente en el Revista de Bacteriología , los científicos de la Universidad Johns Hopkins descubrieron que un grupo de ARN, que no forma proteínas, orquesta esta resistencia en los extremófilos que requieren altas concentraciones de sal llamadas Haloarchaea, para crecer sin signos de daño.
"El estrés oxidativo es esencialmente un subproducto del hecho de que hay oxígeno presente en nuestra atmósfera", dijo el autor principal del artículo, Diego Rivera Gelsinger, un estudiante graduado en el Departamento de Biología de la universidad. "Una vez que daña las moléculas esenciales paravida, esas moléculas pueden producir más radicales libres, que luego propagarán más daño ". Este efecto de bola de nieve puede causar lesiones extensas e incluso la muerte, dijo Gelsinger.
Gelsinger, quien trabaja con Jocelyne DiRuggiero, profesora de investigación asociada en el Departamento de Biología con una cita en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias, dijo que los microbios que necesitan sal o Haloarchaea no solo sobreviven sino que prosperan en ambientes extremos.
Estos microbios florecen en ambientes muy salados, como en los pequeños poros de las rocas salinas del desierto de Atacama en Chile o en los lechos de sal del Mar Muerto. Soportan las alturas de la radiación solar, la salinidad y la sequedad que causan oxidación masivaestresar y matar la mayoría de las formas de vida.
El estrés oxidativo es la causa subyacente de varias afecciones humanas, desde enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares hasta el cáncer e incluso el proceso de envejecimiento. Comprender las causas de esta resistencia al estrés única de Haloarchaea podría ayudar a los investigadores a aprender qué otras especies, como los humanos, necesitan abordarEl daño causado por el estrés oxidativo.
Para comprender la resistencia del extremófilo al estrés oxidativo, Gelsinger examinó su perfil de ácido ribonucleico bajo el peróxido de hidrógeno como agente del estrés. Junto con el ARN mensajero, que es necesario para crear proteínas, observó grandes cantidades de algo sorprendente: una pequeña no codificaciónARN: a diferencia del ARN mensajero, que actúa como intermediario entre el ADN y las proteínas, los ARN no codificantes no parecen convertirse en proteínas.
"Mis hallazgos sugieren que el [ARN no codificador] en realidad hace que el ARN mensajero se degrade y se corte", dijo Gelsinger. Al bloquear efectivamente la producción de proteínas o descomponer el ARN mensajero, las proteínas que juegan un papel enel estrés oxidativo simplemente no se hizo.
Además, dijo Gelsinger, estos ARN no codificantes afectan a múltiples objetivos, teniendo un efecto a gran escala. Las piezas de ADN que están nerviosas, particularmente en tiempos de estrés, y saltan en el genoma de los organismos, llamados transposones, son objetivos para talesARN reguladores pequeños. Al interrumpir los disruptores, estos ARN posiblemente controlen el daño adicional causado por los transposones, permitiendo que los extremófilos reparen el daño causado por el estrés oxidativo.
"Lo que encontramos es que muchos de estos ARN no codificantes están causando la degradación de esos transposones, por lo que esencialmente los están silenciando", dijo Gelsinger. Con menos transposones saltando, el daño al ADN se reduce.
Entre otros objetivos de los pequeños ARN no codificantes estaban los ARN mensajeros que ayudan a guiar a los microbios hacia o lejos de los alimentos u otros agentes químicos, así como aquellos que reinan en las proteínas dañadas y evitan el crecimiento de las células lesionadas.clase de moléculas que deciden qué proteínas, y cuántas de ellas, se forman. "Si puede regular el regulador, puede obtener un efecto mucho más rápido y más grande que simplemente regular directamente su objetivo", dijo Gelsinger.de estos ARN no codificantes parece contribuir en gran medida a la resistencia al estrés oxidativo que se encuentra dentro de Haloarchaea Además, Gelsinger cree que identificar los objetivos que hacen que Haloarchaea sea más resistente al estrés oxidativo y comprender cómo se comportan puede equipar mejor a los investigadores para identificar posibilidades prometedoras para un mejor tratamiento de los humanosenfermedades causadas por este estado.
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Materiales proporcionados por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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