Un equipo de investigación danés ha delineado una simbiosis compleja entre un gen de ARN no codificante 'parasitario' y su gen 'huésped' que codifica la proteína en las células humanas. El estudio revela cómo la evolución conjunta del gen huésped y el gen del parásito ha dado forma a un mecanismo de retroalimentaciónen el que el gen del parásito desempeña un papel completamente nuevo y sorprendente como regulador de la producción de proteínas del gen huésped. El descubrimiento revolucionario abre una vía completamente nueva de investigación en la expresión génica.
Hay muchos tipos diferentes de ARN en las células humanas que no tienen la función comúnmente conocida de actuar como una "receta" para la producción de proteínas. Estos se llaman ARN no codificantes y normalmente realizan otros trabajos necesarios para diversas funciones y funciones.la salud general de las células. Un grupo de tales ARN son los llamados pequeños snoRNA ubicados en los núcleos celulares. Estos ARN desempeñan una función importante como asistentes en la producción de otros tipos de ARN no codificantes, más específicamente los que producen proteínasLas fábricas conocidas como ribosomas. Los snoRNA pueden guiar el plegamiento y la maduración de los ribosomas al alterar los grupos químicos en el ARN ribosómico. Este trabajo se lleva a cabo en colaboración con diversas proteínas que ayudan al snoRNA a encontrar el ARN objetivo y realizar el cambio químico.en posiciones muy específicas.
La función de SnoRNA surgió temprano en la evolución y se encuentra en todas las arqueas y células eucariotas. Aunque su función y estructura se conservan a lo largo de la evolución, la producción de snoRNA en diferentes tipos de células es muy versátil. En humanos, la mayoría de los genes de snoRNA están localizadosdentro de genes hospedadores altamente codificantes o no codificantes de proteínas, y más precisamente en partes de los genes hospedadores llamados intrones; elementos del gen hospedador que se excluyen durante la síntesis del ARN maduro durante el proceso de empalme.La producción de snoRNA depende de la expresión del gen huésped.
El sorprendente papel de un gen 'parásito'
Cuando el equipo de investigación estudió tales genes hospedantes de snoRNA, identificaron un snoRNA particular, que sorprendentemente demostró tener una tarea alternativa basada en snoRNA en la célula. Descubrieron que, en lugar de ayudar a la producción ribosómica, este snoRNA actúa como un sensor y maestrocambiar por la expresión del gen huésped, que codifica una proteína de unión a snoRNA necesaria para la acción de snoRNAs.
Los resultados respaldan un modelo en el que el snoRNA a través de cambios estructurales puede regular el proceso de empalme del gen del huésped. A niveles altos de proteína snoRNA, la estructura del snoRNA conducirá a un empalme alternativo del ARN del gen del huésped, lo que finalmente evitará una mayor producciónde la proteína snoRNA. Por el contrario, la falta de proteínas snoRNA conducirá a una estructura diferente de snoRNA durante la expresión génica, lo que aumentará la producción de proteína snoRNA.
Por lo tanto, el mecanismo de retroalimentación no cubierto garantiza una coordinación precisa entre los niveles de proteína snoRNA y los niveles globales de snoRNA, lo que en última instancia asegura que otros ARN vitales puedan modificarse y producirse adecuadamente.
La mala regulación de los ARN no codificantes importantes a menudo se asocia con varios tipos de cáncer y el desarrollo de enfermedades, lo que subraya la necesidad de una comprensión más profunda de las estrategias de la célula para mantener niveles estrictos de complejos funcionales snoRNA-proteína.
Además, estos resultados demuestran fuertemente que los genes parásitos de snoRNA ubicados en los genes del huésped a lo largo de la evolución han permitido roles nuevos e importantes, como la regulación de la expresión génica. Esto abre un campo de investigación completamente nuevo donde otros mecanismos celulares regulados por snoRNA pueden estarencontró.
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Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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