La capacidad de traducir el código genético en proteínas es un paso esencial en todos los organismos vivos. Una piedra angular de este proceso molecular es la capacidad de transferir moléculas de ARN ARNt para acoplar el reconocimiento del código genético con el aminoácido afín, queson los componentes básicos de las proteínas. La modificación química de los tRNA individuales es un paso crítico para el proceso de decodificación durante la síntesis de proteínas.
Las mitocondrias son conocidas como el centro neurálgico de la célula y un orgánulo esencial que tiene un genoma único y una maquinaria de síntesis de proteínas heredada de la madre dedicada a la producción de energía aeróbica. Las mutaciones en los genes de ARNt codificados en el genoma mitocondrial son la causa más frecuente de los humanostrastornos mitocondriales.
A pesar de que todas las mutaciones del ADN mitocondrial interrumpen la producción de energía dentro de la célula, las mutaciones específicas tienen síntomas clínicos distintos. La base molecular por la cual estos trastornos se convierten en enfermedades sigue siendo poco conocida.
Un déficit importante ha sido la falta de comprensión de cómo las mutaciones genéticas primarias en el genoma mitocondrial afectan a todos los ARNt y sus respectivas modificaciones químicas. Las investigaciones anteriores sobre este tema se han visto obstaculizadas por limitaciones tecnológicas y el requisito de grandes cantidades de pacientesmaterial.
Investigadores de la Universidad de Helsinki dirigidos por el becario posdoctoral Uwe Richter en el laboratorio del Dr. Brendan Battersby del Instituto de Biotecnología, en colaboración con Tao Pan de la Universidad de Chicago, superaron estas limitaciones utilizando los últimos avances en el desarrollo metodológico desecuenciación de ARN de próxima generación para investigar todo el conjunto de ARNt mitocondriales con resolución de un solo nucleótido. Los resultados del estudio se publicaron en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
El enfoque permitió a los investigadores por primera vez investigar la abundancia y las modificaciones de metilo de todos los ARNt mitocondriales en pacientes que padecen una de las mutaciones de ARNt mitocondriales hereditarias más comunes, MERRF o epilepsia mioclónica con fibras rojas irregulares.
La tubería de análisis reveló cambios cuantitativos en la abundancia de tRNA y modificaciones de metilo que tuvieron efectos dramáticos en la síntesis de proteínas dentro de las mitocondrias. Al restaurar la modificación, el grupo pudo delinear roles específicos para la síntesis y también la estabilidad de las proteínas mitocondriales. Colectivamente,El informe arroja nueva luz sobre el mecanismo molecular en el desarrollo de los trastornos mitocondriales humanos.
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Materiales proporcionado por Universidad de Helsinki . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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