Los científicos se enfrentan a un enigma en su búsqueda para comprender cómo los microARN regulan los genes y, por lo tanto, cómo influyen en las enfermedades humanas a nivel molecular: ¿cómo encuentran estas pequeñas moléculas de ARN a sus parejas, llamadas ARN mensajeros, en una pista de baile celular abarrotada?
Los microARN se combinan con los ARN mensajeros para rechazar la producción de proteínas. Pero hay muchos más ARN mensajeros en la multitud, lo que deja a los científicos reflexionar sobre cómo los microARN pueden regular eficientemente un gran exceso de socios de ARN mensajeros.
Los biólogos moleculares del UT Southwestern Medical Center pudieron descubrir un nuevo mecanismo que coreografía esta compleja danza molecular mediante la aplicación de lo último en tecnología de edición de genes combinada con un método tradicional para hacer que un objetivo de microARN produzca una proteína verde fluorescente.move ", llamado fosforilación de argonautas, permite que un microARN cambie de pareja de baile de ARN mensajero de manera más eficiente.
"Nuestra investigación aborda una pregunta fundamental con respecto a cómo un microARN puede regular un gran conjunto de ARN mensajeros objetivo, a pesar de que el microARN está muy superado en número", dijo el Dr. Joshua Mendell, Profesor de Biología Molecular y un Instituto Médico Howard HughesInvestigador en UT Southwestern.
La vía del microARN es de importancia crítica para la salud y la enfermedad, ya que sirve como un tipo de control de volumen para los genes, disminuyendo la expresión de proteínas específicas, dijo el Dr. Mendell, un Académico de CPRIT en Investigación del Cáncer. Los investigadores de la UTSW han encontrado previamente, porPor ejemplo, que los defectos en la vía del microARN contribuyen a ciertos cánceres infantiles y los microARN específicos pueden acelerar o inhibir el cáncer mediante la regulación del supresor tumoral o los genes que promueven el tumor. Los microARN desempeñan papeles importantes en muchas otras enfermedades, incluida la enfermedad cardíaca.
La tecnología de edición de genes CRISPR permitió a los científicos desactivar un gen diferente en cada célula a través de millones de células. Las células se volvieron más fluorescentes cuando los genes que afectaron la vía del microARN se desactivaron, lo que llevó a los científicos al descubrimiento del nuevo mecanismo de fosforilación involucrado encontrol de interacciones microARN-objetivo.
"Esta investigación descubrió un aspecto nuevo y fundamental de la ruta del microARN en el que las moléculas de fosfato se agregan rápidamente y se eliminan de las proteínas clave en la ruta. Creemos que este mecanismo permite que los microARN activen los ARN mensajeros objetivo, los silencien y luego se muevan eficientementehacia el próximo objetivo ", dijo el primer autor Ryan Golden, un estudiante del Programa de Capacitación de Científicos Médicos en UT Southwestern y miembro del laboratorio de Mendell.
Además de arrojar nueva luz sobre la ruta del microARN, los investigadores dicen que la combinación distintiva de técnicas utilizadas para descifrar la ruta debería ser ampliamente aplicable a otras preguntas biológicas, permitiendo a los laboratorios identificar rápidamente componentes críticos de importantes rutas genéticas.
"Este estudio representa la primera vez que esta estrategia experimental se ha utilizado para estudiar la ruta del microARN a escala de todo el genoma. Es un enfoque muy poderoso. Este trabajo presenta una metodología que podría usarse para estudiar muchos problemas biomédicos diferentes", dijo el Dr. Mendell, miembro del Centro Integral de Cáncer Harold C. Simmons.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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