Investigación del Instituto Karolinska publicada hoy en Naturaleza muestra que una molécula de ARN involucrada en la prevención de la formación de tumores puede cambiar su estructura y, por lo tanto, controlar la producción de proteínas en la célula. El hallazgo puede tener importantes implicaciones clínicas, ya que abre nuevas estrategias para tratar diferentes tipos de cáncer.
Las moléculas cortas de ARN en nuestras células, llamadas microARN, son reguladores importantes de los ARN mensajeros ARNm, la molécula que codifica los componentes básicos de nuestro cuerpo, las proteínas. El mecanismo exacto de esta regulación sigue siendo difícil de alcanzar, pero esse sabe que los microARN pueden silenciar las moléculas de ARNm y, por lo tanto, prevenir la producción de proteínas. Por lo tanto, tienen el potencial de ser utilizados como herramientas u objetivos para medicamentos.
"Es importante aumentar nuestra comprensión de cómo el microARN regula la producción de proteínas porque este proceso se ve afectado en muchos tipos diferentes de enfermedades, incluido el cáncer", dice Katja Petzold, profesora asociada del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska en Sueciaquien dirigió el estudio: "Mostramos por primera vez que un complejo de microARN-ARNm tiene una estructura que cambia y que este movimiento tiene un efecto sobre el resultado biológico, es decir, la cantidad de proteína producida en la célula".
Los investigadores estudiaron un microARN conocido como miR-34a, que desempeña un papel importante en el cáncer al regular indirectamente la actividad de la proteína p53, conocida como el guardián del genoma por su capacidad para prevenir la formación de cáncer. Cambios en la función dep53 son muy comunes en los cánceres humanos. miR-34a regula negativamente el ARNm que codifica para Sirt1, una proteína que desactiva p53.
Utilizando la Resonancia Magnética Nuclear RMN y otros métodos biofísicos, los investigadores resolvieron la estructura y la dinámica de miR-34a que une la molécula de ARNm. Cuando midieron esta dinámica, descubrieron que el complejo existe en dos estados estructuralmente diferentes, uno moderadamenteactivo con una población del 99 por ciento y uno con actividad mejorada, una población del 1 por ciento. Estos estados pueden interconvertirse, ya que están en equilibrio, y la población de cada estado puede modificarse por factores externos.
"Una vez que descubramos cómo activar el interruptor, podemos usar esto en la clínica como un medicamento para controlar la producción de proteínas específicas", explica Katja Petzold.
Los investigadores pudieron demostrar que miR-34a usa la misma estrategia para regular a la baja la producción de otras proteínas, no solo Sirt1.
"Revelamos la primera comprensión de cómo la regulación de la producción de proteínas es dirigida por pequeños microARN basados en la estructura y la dinámica", dice Lorenzo Baronti, estudiante de doctorado en el grupo de investigación de Katja Petzold y primer autor del estudio. "Esto es importante porquese abre para el desarrollo de medicamentos con un mecanismo de acción completamente nuevo "
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Materiales proporcionado por Instituto Karolinska . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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