El ADN en todos los organismos, desde la levadura hasta los humanos, codifica los genes que hacen posible vivir y reproducirse. Pero estos genes beneficiosos constituyen solo el 2% de nuestro ADN. De hecho, más de dos tercios de nuestro genoma está poblado por egoístasgenes que solo se preocupan por su propia replicación, los llamados parásitos genéticos. Dispersos por los genomas de plantas, hongos y animales, pueden saltar de una ubicación genómica a otra. Aunque pueden ser importantes para generar diversidad en el genoma,también pueden causar mutaciones letales o esterilidad. Así como las bacterias usan el sistema CRISPR / Cas9 para identificar y escindir virus que invaden su ADN, las células eucariotas han desarrollado varias estrategias para proteger el genoma y silenciar estos parásitos genéticos egoístas. Pequeños ARN reguladores gobiernan muchos deEstos mecanismos de defensa del genoma y también han producido importantes innovaciones biotecnológicas.
Resolviendo un dilema evolutivo de "pollo y huevo"
Una vía importante que mantiene la integridad genómica de los animales es la vía de piRNA. Este sistema es activo en las células germinales y utiliza pequeños fragmentos de ARN, llamados piRNAs que se ajustan como imágenes especulares en las transcripciones de secuencias egoístas y, por lo tanto,inician el silenciamiento con sus proteínas Argonautas asociadas. El laboratorio de Brennecke en IMBA ha estado explorando rigurosamente estos mecanismos de autodefensa basados en ARN en moscas de la fruta, utilizando secuenciación de última generación de vanguardia. La fuente de los ARNip está dentro de las regiones silenciadas que contienen los elementos egoístas.Esta organización estableció un dilema evolutivo del "huevo y la gallina": ¿cómo podrían generarse los piRNA a partir de las mismas regiones que silencian? Naturaleza publicación, el laboratorio de Brennecke no solo resuelve este enigma sino que también describe un mecanismo completamente nuevo para la expresión génica.
Moonshiner: siempre hay una forma de evitarlo
La vía recién descubierta se centra en una proteína llamada moonshiner. Moonshiner está relacionado con factores de transcripción basales e interactúa con Rhino, una proteína unida a la heterocromatina en los genes egoístas. Rhino recluta Moonshiner en la región heterocromática, y Moonshiner inicia el ensamblaje deel complejo de preiniciación de ARN polimerasa II, que cataliza la transcripción. Por lo tanto, la expresión génica se activa en una región de otro modo silenciosa a través de un código diferente incrustado en las marcas de histona en lugar de la secuencia de ADN.de activación génica, combinando elementos de activación génica estándar con silenciamiento génico ". La vía, que es activa en los grupos de piRNA, donde nacen los piRNA, literalmente piratea la maquinaria génica combinando dos sistemas diferentes, activación génica con silenciamiento génico, al igual que los muebles pueden ser reutilizados por la piratería de IKEA ", ilustra Peter Andersen, Postdoc en IMBA y primero unautor del artículo.La vía del alcohol ilegal revela cómo las células pueden utilizar la heterocromatina para la transcripción."Las células han desarrollado estrategias para evitar las vías convencionales. Los hallazgos actuales no solo son esenciales para comprender la carrera armamentista entre los genes útiles y los genes egoístas que han moldeado y siguen impulsando procesos evolutivos, sino que también contribuyen a comprender la expresión génica de manera holística", dice Julius Brennecke, líder del grupo IMBA y último autor.
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Materiales proporcionado por Instituto de Biotecnología Molecular IMBA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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