19.05.2022 - Universität zu Köln

Cómo se detecta y destruye el ARNm defectuoso

Dos proteínas similares pueden sustituirse mutuamente en el mecanismo de control de calidad del ARNm defectuoso. Esto ha redefinido la distribución de las tareas de las proteínas

Científicos dirigidos por el Dr. Niels Gehring, del Instituto de Genética de la Universidad de Colonia, han investigado dos proteínas similares, la UPF3A y la UPF3B, que participan en el mecanismo de control de calidad "decadencia del ARNm mediada por el sinsentido" (NMD). Sus resultados muestran que ambas proteínas son capaces de asegurar la ejecución de la NMD en ausencia de la otra y, por tanto, tienen al menos parcialmente las mismas funciones. El mecanismo de control de calidad NMD impide que el ARNm defectuoso siga siendo procesado en proteínas que podrían tener efectos no deseados o incluso tóxicos en nuestras células. El ARN mensajero, o ARNm para abreviar, es conocido desde la pandemia de la corona. La molécula mensajera transporta información a partir de la cual se pueden producir proteínas en la célula.

En el proceso de NMD intervienen muchas proteínas diferentes. Sin embargo, aún no se entiende del todo cómo funcionan exactamente estas proteínas para controlar el ARNm durante la producción de proteínas. En los últimos años se han propuesto varias teorías sobre las dos proteínas UPF3A y UPF3B, algunas de las cuales son contradictorias. Mientras que la UPF3B está establecida como un factor activador de la NMD, se ha afirmado que la UPF3A es -a pesar de su similitud con la UPF3B- su antagonista y, por tanto, un inhibidor de la degradación del ARNm. Mediante exhaustivas investigaciones de biología molecular, como la secuenciación del ARN, la espectrometría de masas y el CRISPR-Cas9, el equipo de Colonia demostró que ambas proteínas son capaces de activar el mecanismo de control de calidad del ARNm y, por tanto, de hacer inofensivo el ARNm defectuoso. Además, el equipo también pudo refutar la función establecida de la UPF3B como una de las llamadas "proteínas puente". Según esto, la función principal de la UPF3B era servir de conexión entre dos complejos proteicos, es decir, como un puente entre dos pilares, para permitir así el reconocimiento de los ARNm defectuosos. Pero incluso sin la interacción con uno de los dos complejos proteicos, es decir, con uno de los pilares -lo que provocaría el colapso del puente- la proteína UPF3B es capaz de realizar su función normal. Por tanto, parece que sigue realizando una función independiente del puente.

Queríamos poner fin a la discusión sobre las dos proteínas UPF3 y responder a la pregunta de si tienen funciones iguales u opuestas", dijo el profesor Gehring. Los resultados también aportan nuevos conocimientos sobre las funciones de la UPF3B. Estos resultados son importantes porque se sabe que las personas con problemas de aprendizaje son portadoras en algunos casos de mutaciones en el gen de la proteína UPF3B. Al seguir estudiando la proteína UPF3B, esperamos desentrañar el vínculo con su función en el cerebro humano. Pero para ello, primero tenemos que entender cuál es exactamente la función molecular de la proteína".

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