Estudio detalla el primer mapa del espliceosoma humano
Un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, España, detalla el primer mapa del espliceosoma humano, la máquina molecular más compleja e intrincada dentro de cada célula, que se ha tardado más de una década para revelar el gran número de elementos involucrados y la complejidad de su función. El espliceosoma edita los mensajes genéticos transcritos del ADN, lo que permite que las células creen diferentes versiones de una proteína a partir de un solo gen.
El espliceosoma edita la gran mayoría de los genes humanos –más de nueve de cada 10–. Los errores en este proceso están relacionados con una amplia variedad de enfermedades, incluida la mayoría de los tipos de cáncer, las afecciones neurodegenerativas y los trastornos genéticos. El gran número de elementos involucrados y la complejidad de su función, ha implicado que el espliceosoma haya permanecido, hasta ahora, como un territorio inexplorado en la biología humana.
El plano revela que los componentes individuales del espliceosoma son mucho más especializados de lo que se creía. Muchos de estos componentes no se habían considerado para el desarrollo de fármacos porque se desconocían sus funciones especializadas, descubrimiento que puede desbloquear nuevos tratamientos que sean más eficaces y con menos efectos secundarios.
“El nivel de complejidad que hemos descubierto es simplemente asombroso. Antes conceptualizábamos el espliceosoma como una máquina de cortar y pegar, monótona pero importante. Ahora lo vemos como un conjunto de diferentes cinceles que permiten a las células esculpir mensajes genéticos con un grado de precisión digno de los maestros escultores de mármol de la antigüedad”, comenta el profesor, investigador del CRG y autor principal del estudio, Juan Valcárcel.
Una máquina molecular compleja
Cada célula del cuerpo humano depende de instrucciones precisas del ADN para funcionar correctamente, unas pautas que se transcriben en el ARN y luego pasan por un proceso crucial de edición llamado empalme. Este proceso elimina los segmentos no codificantes del ARN y las secuencias codificantes restantes se unen para formar una plantilla o receta para la producción de proteínas.
Aunque los humanos tienen aproximadamente 20 mil genes codificadores de proteínas, el proceso de edición permite la producción de al menos cinco veces más proteínas, con algunas estimaciones que sugieren que los humanos pueden crear más de 100 mil proteínas únicas. Asimismo, el espliceosoma es el conjunto de 150 proteínas diferentes y cinco pequeñas moléculas de ARN que orquestan el proceso de edición, pero hasta ahora, no se comprendía qué hacía cada componente individual.
El equipo del CRG ha alterado la expresión de 305 genes relacionados con el espliceosoma en células cancerosas humanas, una por una y observó los efectos sobre el empalme en todo el genoma, al descubrir que los diferentes componentes tienen funciones regulatorias únicas. «Tienes a muchas decenas de editores revisando el material y tomando decisiones rápidas. Es un nivel de especialización molecular asombroso, a la altura de grandes producciones de Hollywood», afirma la doctora y coautora del estudio, Malgorzata Rogalska.
VTV/DR/DS
