Un equipo de investigación del Hospital General de Massachusetts MGH informa haber encontrado que una interacción previamente desconocida entre vías metabólicas en dos tejidos diferentes dentro del gusano redondo C.elegans desencadena un paso clave en la maduración. En su informe publicado en Genes y desarrollo , los investigadores describen cómo los microARN en la piel de la lombriz intestinal, que se sabe que controlan la transición de los animales a través de etapas clave del desarrollo, se vinculan a una vía de señalización que dirige el transporte de lípidos desde el almacenamiento en el intestino a las células reproductoras parasoporte del crecimiento embrionario.
"Este diálogo entre tejidos entre dos tejidos especializados es una estrategia notable para coreografiar con precisión la transición a la edad adulta", dice Robert Dowen, PhD, anteriormente del Departamento de Biología Molecular de MGH y autor principal del informe. "Es bastante sorprendente que C. elegans ha desarrollado un mecanismo muy elegante para integrar información de desarrollo, metabólica y reproductiva para tres tejidos distintos en un punto muy específico del crecimiento del animal ".
El autor correspondiente Gary Ruvkun, PhD, Departamento de Biología Molecular de MGH, dice: "Los microARN en la piel de C. elegans actúan como un reloj. Controlan los pasos de desarrollo de la lombriz intestinal, que culmina en un cambio masivo en el metabolismo de las grasas hacia la producción de huevos en la edad adulta ". Dowen fue investigador en el laboratorio de Ruvkun antes de unirse al Programa Integrativo paraEstudios biológicos y del genoma en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill
Los estudios de Ruvkun en C. elegans han llevado a muchos descubrimientos fundamentales sobre el control molecular del desarrollo. En colaboración con Victor Ambros, PhD, ahora en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, Ruvkun descubrió, mediante análisis genéticos en C. elegans , el primer microARN y su mecanismo para reprimir la traducción de los ARN mensajeros en proteínas. Ruvkun descubrió posteriormente que los microARN se utilizan en diversos organismos, incluidos los humanos.
una vez C. elegans las larvas han eclosionado, comienzan a alimentarse de bacterias y crecen rápidamente, creciendo más de 100 veces antes de llegar a la edad adulta. Los pasos clave en la transición de la larva a la adulta están regulados por lin-4 y let-7, los primeros microRNA descubiertos por Ruvkuny Ambros. Cuando la lombriz intestinal llega a la edad adulta, los nutrientes que anteriormente impulsaban el crecimiento se acumulan como grasa en el intestino. Pero para reproducirse, esas reservas de grasa deben trasladarse a las células reproductoras en un proceso llamado vitelogénesis, que se logra a través de partículas similares alas moléculas de LDL que transportan lípidos en humanos y otros mamíferos.
Si bien se sabe que la señalización de la insulina es esencial para la vitelogénesis, el equipo de investigación sospechó que las vías adicionales podrían desempeñar un papel en la regulación del proceso. Su investigación reveló que la regulación de la vitelogénesis por medio de la expresión en la hipodermis - tejido correspondiente ala piel de los animales - de lin-4, let-7 y el factor de transcripción lin-29 está mediada por la vía de señalización TORC2 en el intestino, que está involucrada con el metabolismo energético.
Si bien varias actividades metabólicas identificadas originalmente en C. elegans también se aplica a otros animales, incluidos los humanos, Dowen señala que si las moléculas de transporte de lípidos de los mamíferos están controladas por las mismas proteínas que regulan el metabolismo de las grasas C. elegans queda por ver. "Una de las preguntas que debemos investigar a continuación es cuáles son las moléculas de señalización que combinan el desarrollo hipodérmico con el metabolismo de las grasas intestinales, incluidos los reguladores del complejo de proteínas TORC2, que es un mediador clave del crecimiento y el metabolismo celular"
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Materiales proporcionados por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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