Un estudio a gran escala realizado por biólogos moleculares de la Universidad de Heidelberg ha arrojado nuevos conocimientos revolucionarios sobre la evolución y la regulación de la expresión génica en órganos de mamíferos. Los científicos investigaron la síntesis de ARN y la posterior síntesis de proteínas en los órganos de humanos y otros mamíferos representativos.y con la ayuda de tecnologías de secuenciación, analizaron más de 100 mil millones de fragmentos de expresión génica de varios órganos. Pudieron demostrar que la interacción finamente ajustada de los dos procesos de síntesis durante la evolución fue crucial para dar forma a las funciones de los órganos.
Una interacción compleja de actividad entre una gran cantidad de genes, conocida como expresión génica, subyace en las funciones de los órganos. "Hasta ahora, nuestra comprensión de estos programas genéticos esenciales en los mamíferos se limitaba a la primera capa de expresión genética: laproducción de ARN mensajeros ", explica el profesor Dr. Henrik Kaessmann, líder de grupo del equipo de investigación" Evolución funcional de genomas de mamíferos "en el Centro de Biología Molecular de la Universidad de Heidelberg ZMBH." La siguiente capa: la síntesis real de proteínasen el ribosoma a través de la traducción de los ARN mensajeros - permaneció en gran parte desconocido ".
Es este segundo proceso de síntesis el que los investigadores de Heidelberg han estudiado más de cerca. Usando las llamadas tecnologías de secuenciación de próxima generación, analizaron la expresión genética de varios órganos en ambas capas. Estudiaron el cerebro, el hígado y los testículos de humanosy otros mamíferos seleccionados, incluidos monos rhesus, ratones, zarigüeyas y ornitorrincos. "Sobre la base de estos datos, podríamos investigar conjuntamente ambas capas de expresión genética y compararlas en órganos de mamíferos utilizando enfoques bioinformáticos de vanguardia", explicaDr. Evgeny Leushkin de la ZMBH.
En su estudio a gran escala, los investigadores de ZMBH demostraron que la interacción finamente ajustada de los dos procesos de síntesis durante la evolución era fundamental para dar forma a las funciones de los órganos. Por primera vez, pudieron demostrar que, además de la regulación deProducción de ARN mensajero: otros mecanismos reguladores en la capa de traducción son cruciales para optimizar la cantidad de proteína producida en todos los órganos. Esto es especialmente cierto en los testículos, donde la regulación traslacional es clave para el desarrollo de los espermatozoides. Otro hallazgo importante se refiere a los cambios mutacionales enla regulación de la expresión génica que surgió durante la evolución. Estos cambios a menudo se equilibraban entre las dos capas. Los cambios que se compensaban entre sí se mantuvieron principalmente para garantizar la producción de cantidades consistentes de proteína.
Investigadores de Francia y Suiza contribuyeron al estudio. La financiación fue proporcionada por la Fundación Alemana de Investigación y el Consejo Europeo de Investigación. Los datos están disponibles en una base de datos de acceso público. Los resultados de su investigación se publicaron en Naturaleza .
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Materiales proporcionado por Universidad de Heidelberg . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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