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Descubren que el ADN basura puede controlar el desarrollo celular y ofrecer soluciones desconocidas en la cura de enfermedades

Según este estudio, la rotura de las cadenas de mARN es un método de control genético más sencillo y que puede ayudar al control de las enfermedades.


 

Los investigadores del Centenary Institute de Sidney creen que el 97% del ADN humano no codificante puede desempeñar un papel esencial en el futuro

Investigadores del Gene and Stem Cell Therapy Program del Centenary Institute de Sidney han confirmado que, lejos de tratarse de ‘basura’, el 97% del ADN humano que no codifica instrucciones para la producción de proteínas puede desempeñar un papel importante en el control del desarrollo celular.

Con este hallazgo, los investigadores han desvelado un mecanismo previamente desconocido para regular la actividad de los genes, incrementando el conocimiento sobre los procesos de desarrollo celular y abriendo nuevos caminos para encontrar posibles terapias.

Utilizando las últimas técnicas de secuenciación genética y sofisticados análisis computerizados, un grupo de investigadores liderados por el profesor John Rasko AO, que incluye también al jefe de Bioinformática del Centenary, el Doctor William Ritchie, ha mostrado cómo ciertos glóbulos blancos de la sangre usan ADN no codificante para regular la actividad de un grupo de genes que determina su forma y función. El trabajo ha sido publicado recientemente en el periódico científico Cell.

“Este descubrimiento, que implica a lo que antes nos referíamos como ‘basura’, inaugura un nuevo nivel en el control de la expresión de los genes que también podría desempeñar un papel importante en el desarrollo de otros muchos tipos de tejido –explica Rasko-. Nuestras observaciones fueron bastante sorprendentes y abren de par en par nuevas avenidas para estudiar potenciales tratamientos en diversas enfermedades, lo que incluye al cáncer y la leucemia”.

Los investigadores alcanzaron sus conclusiones por medio de estudio de los intrones, las secuencias no codificantes que se localizan dentro de los genes. Como parte del proceso habitual de generación de proteínas de ADN, el código para la construcción de una proteína concreta es impreso como una tira de material genético que es conocida como messenger (‘mensajero’) ARN (mARN). Se trata de una tira de mARN que transporta las instrucciones para hacer la proteína procedente del gen en el núcleo de la factoría de proteínas o ribosomas en el cuerpo de la célula.

Pero estas tiras o secuencias de mARN necesitan ser procesadas antes de que puedan ser utilizadas como proyecto de proteína. Típicamente, cualquier intrón no codificante debe ser cortado para producir la secuencia final por una proteína funcional. Muchos de los intrones también incluyen una pequeña secuencia, conocida como codón de parada (‘stop codon’), que si se debilita, detiene totalmente la construcción de la proteína. La retención del intrón puede también estimular un mecanismo celular que rompe la secuencia de mARN que está contenida en él.

Además, el Dr. Ritchie fue capaz de desarrollar un programa informático para resolver las secuencias de mARN reteniendo intrones de aquellos que no se retenían previamente. Empleando esta técnica, el líder en biología molecular del equipo, el Dr. Justin Wong, encontró que las tiras de mARN de algunas docenas de genes involucrados en las funciones celulares de los glóbulos blancos eran propensos a la retención de los intrones y, consecuentemente, a su ruptura.

Esto se refiere a los niveles de enzimas que se necesitan para trocear el intrón. Aunque el intrón se escinda, los productos funcionales de las proteínas nunca se producen a partir de estos genes. Dentro del equipo, el Dr. Jeff Holst fue más allá para mostrar cómo funciona este mecanismo en la médula ósea de hueso vivos.

Por tanto, los investigadores proponen la retención de los intrones como un medio eficaz para controlar la actividad de muchos genes. “De hecho, supone un menor gasto energético romper las cadenas de mARN que controlar la actividad del gen por otros medios –concluye Rasko-. Este proceso podría ser un procedimiento general previamente ignorado para la regulación de los genes, con implicaciones para las causas de las enfermedades y posibles terapias en el futuro”.

 

 
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