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Encontrada posible diana para estimular la acción del MicroARN

Encontrada posible diana para estimular la acción del MicroARN

MicroARN

Se sabe que pequeños fragmentos de ARN llamados microARNs interfieren con la expresión genética, ¿pero cómo? Un estudio nuevo sugiere que intervienen al principio del juego, parecen prevenir la producción de proteína antes de que ni siquiera haya comenzado.

El hallazgo, publicado esta semana en Nature, provee una clave para comprender cómo los microRNAs suavizan la expresión de los genes, y sugieren una nueva diana para una droga. Esto puede dar lugar a nuevas posibilidades para terapias contra el cáncer, dice Ramón Shiekhattar, bioquímico en el Centro para la Regulación Genómica en Barcelona, España, y autor del estudio.

Desde su descubrimiento en 1993, los microRNAs han surgido de casi cualquier sitio. Ellos regulan el estrés, la enfermedad y el desarrollo. Ellos operan en plantas, insectos y mamíferos. Casi 600 microARNs humanos han sido aislados, y la expresión de un tercio del genoma humano puede depender de las moléculas diminutas.

Pero incluso mientras la cuenta de los microARNs aumenta, los investigadores han tenido dificultades para determinar cómo restringen la expresión genética. Estaba claro que interfieren con la traducción de ARN en proteína, ¿pero en qué paso del proceso?

“Hay mucha controversia sobre el mecanismo”, dice Wiltold Filipowicz, bioquímico del Instituto Friedrich Miescher para la Investigación en Bioquímica en Basel, Suiza. “La gente boxea por esto en las reuniones”.

Shiekhattar, entonces en el Wistar Institute en Philadelphia, Pennsylvania, y sus colegas abordaron la cuestión aislando complejos de proteínas que se sabe que están involucrados en la función del microARN. Encontraron que los complejos interaccionaban con una proteína llamada eIF6, que inhibe el ensamblaje de la maquinaria molecular que se necesita para leer el código del ARN y produce como salchichas la proteína correspondiente.

Para saber si el eIF6 era necesaria para la función del microARN, el equipo redujo los niveles de la proteína y vieron si tres microARNs, dos de células humanas y uno de un gusano nematodo, podían seguir reduciendo la expresión de sus genes objetivo. En todos los casos, las células con menos eIF6 tuvieron menos función del microARN.

Debido a que eIF6 es necesaria para que se forme la maquinaria de traducción, sus hallazgos implican que los microARNs previenen que comience la producción de proteína.

Esto está en la línea de alguna literatura publicada, pero entra en conflicto con otros experimentos que muestran que los microARNs actúan en una etapa posterior de la producción de proteína.

“Hay una serie completa de artículos que presentan evidencia experimental muy sonora, pero sugieren que los diferentes pasos de traducción son objetivo de este mecanismo”, dice Thomas Preiss, genetista molecular del Instituto de Investigación en Cardiología Victor Chang em Darlinghurst, Australia. Preiss dice que la manera más fácil de reconciliar los datos en conflicto es asumir que algunos mecanismos están en el juego.

Brandon Anson, biólogo Molecular de la Universidad de California, San Francisco, está de acuerdo. “Definitivamente esta es una evidencia fuerte de que eIF6 está en el juego”, dice, “pero esto no descarta otros modelos”.

Otra razón posible para la confusión es destacada por un segundo artículo del Nature de esta semana. Un trabajo en moscas de la fruta muestra que algunos ARNs que son objetivo de los microARNs están asociados con la maquinaria rota de traducción. Esto puede haber engañado a algunos investigadores, que asumieron que la producción de proteína había empezado normalmente, y que los microARNs interfirieron con ella más adelante en la cadena, cuando de hecho la producción de proteína no pudo haber empezado.

Se piensa que los microARNs están involucrados con el cáncer: sus niveles son reducidos en células cancerosas, y reprimir el procesamiento del microARN puede estimular la formación del tumor. Así que hayar una proteína involucrada con la función del microARN da lugar a una nueva diana para una droga para ayudar a activar su función y con un poco de suerte proteger contra el cáncer. “Si manipulas la eIF6, llegas a tener efecto en los niveles de microARN”, dice Shiekhattar.

Artículo original: Heidi Ledford. Possible target found for boosting microRNA action. Study shows how micro moléculas interfere with gene expression. Nature. 16/05/2007.

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El Papel de un MicroARN en la Conservación de la Uniformidad

El Papel de un MicroARN en la Conservación de la Uniformidad

No hay dos personas iguales. Sin embargo, aún cuando consideramos las frecuentes diferencias en cuanto a composición genética para miles de genes entre personas diferentes, resulta notable cuán parecidos somos.

La uniformidad no es sólo característica de los humanos, sino una propiedad general de la vida. Los biólogos han reflexionado durante mucho tiempo acerca de cómo se produce este rasgo en medio de la variabilidad genética y ambiental tan grande que acompaña a la humanidad.

Unos investigadores de la Universidad del Noroeste han identificado ahora un tipo de molécula que desempeña un papel específico en mantener la uniformidad: un microARN. Han descubierto que el microARN llamado miR-7 resulta crítico para la robustez de la red molecular que ayuda a regular la uniformidad.

Este hallazgo podría llevar a un mejor conocimiento sobre el funcionamiento de las células cancerosas, que no actúan de forma controlable ni uniforme.

La investigación, dirigida por Richard W. Carthew, profesor de biología molecular en esa universidad, se basa en una idea aparecida en la década de 1940: Las moléculas de las células del cuerpo trabajan juntas, en redes, cada molécula “interconectada” con las otras.

Cuando algo cambia, como la secuencia genética de una molécula o la temperatura del organismo, la red reacciona para compensar el cambio y mantener las cosas intactas. Este plan es similar al principio que usan los ingenieros para incluir mecanismos de seguridad en el diseño de sus productos.

Hay cientos de tipos diferentes de microARNs en los animales. Su función es mitigar o detener la producción de proteínas en el cuerpo. El grupo de Carthew encontró que uno de estos microARNs, el miR-7, refrena la producción de proteínas que trabajan en las mismas redes que él.

En un estudio sobre la Drosophila, cuando los investigadores eliminaron el miR-7, las redes quedaron intactas, pero sólo bajo condiciones ambientales uniformes. Cuando los investigadores perturbaron el ambiente mediante cambios de la temperatura, las redes dejaron de mantener estables las cosas, y los animales padecieron defectos del desarrollo. En cambio, si el microARN estaba presente las redes resistían la fluctuación de temperatura, y los animales resultaban normales y sanos.

Los MicroARNs, presentes en todos los animales y vegetales, podrían haber evolucionado como búferes diminutos dentro de los organismos pluricelulares para permitir la notable unidad de forma en un ambiente constantemente cambiante.