Un equipo coordinado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha determinado por primera vez la estructura tridimensional de un gran complejo de siete proteínas que colaboran para destruir ARN defectuoso, es decir, con mutaciones que pueden llegar a causar enfermedades.
El trabajo, que se publica en el último número de Nature Structural & Molecular Biology, profundiza en las bases moleculares que determinan la detección y eliminación de ARN aberrante.
El ADN codifica la información necesaria para la síntesis de proteínas que hacen funcionar la maquinaria de las células. Esta síntesis requiere de un paso intermedio en el que la información genética del ADN es transcrita en forma de una molécula de ARN denominada ARN mensajero. “Si estas moléculas de ARN contienen mutaciones denominadas terminadoras, se produce una lectura parcial de la información genética contenida en el ADN y, por tanto, pueden aparecer proteínas truncadas con propiedades aberrantes. Estas mutaciones terminadoras son responsables de una larga lista de desórdenes genéticos, entre los que se encuentran la fibrosis quística, la distrofia muscular de Duchenne, el síndrome de Hurler o la beta talasemia”, explica Óscar Llorca, coordinador del trabajo e investigador del CSIC en el Centro de Investigaciones Biológicas, en Madrid.
- La estructura desarrollada aporta información sobre algunos mecanismos que forman parte del control de las proteínas
Elevada complejidad La célula dispone de un mecanismo para detectar la presencia de estas mutaciones terminadoras presentes en el ARN mensajero. Cuando las localiza, pone en marcha un mecanismo muy complejo de destrucción para evitar así su lectura y la síntesis de proteínas potencialmente peligrosas. Este proceso, conocido como NMD, implica una acción coordinada y compleja de una larga lista de proteínas, entre las que se encuentran MAGO, Y14, Btz, UPF1, UPF2, elF4AIII y UPF3.
La estructura desarrollada aporta información sobre algunos de los mecanismos que forman parte de este proceso de control de calidad, además de explicar cómo la proteína UPF1 está preparada para avanzar por el ARN mensajero eliminando proteínas unidas al ARN, dejándolo finalmente desnudo para que pueda ser atacado.
Mejor comprensión Estudiar estos mecanismos es fundamental para poder comprender las bases moleculares que determinan la detección y eliminación de ARN aberrante y con ello su potencial utilización como diana para terapias. Las posibles aplicaciones del bloqueo farmacológico del sistema NMD pueden tener funciones más allá de los desórdenes genéticos. Recientemente se ha utilizado el bloqueo del sistema NMD en células tumorales para generar proteínas aberrantes que son reconocidas por el sistema inmune, según ha recordado Roberto Melero, investigador del CSIC en el Centro de Investigaciones Biológicas. En el trabajo también han participado miembros del Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias, en Vizcaya, y del Instituto Max Planck, en Alemania (Nature Structural & Molecular Biology. DOI: 10.1038/nsmb.2287).
Fuente: El Diario Médico
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