Investigadores desarrollan un nuevo enfoque para estudiar la genética de las enfermedades humanas
Crédito: Centro Médico de la Universidad de Chicago
Muchas enfermedades inmunitarias hereditarias, como la artritis reumatoide y los rasgos relacionados con las células sanguíneas, se derivan de proteínas críticas que no se fabrican o no funcionan correctamente. Pero exactamente cómo los genes de una persona, la regulación de estos genes y cómo las proteínas resultantes interactúan para causar la enfermedad no se comprende ampliamente.
En un nuevo artículo publicado en Nature Genetics, investigadores de la Universidad de Chicago descubrieron que una forma de modificación química del ARN, la N6-metiladenosina (m6A), desempeña un papel importante en la heredabilidad de enfermedades humanas.
Al estudiar células inmunes, encontraron que las anomalías en los niveles de m6A pueden correlacionarse con enfermedades autoinmunes y rasgos relacionados con las células sanguíneas. Al comprender esta relación, existe la oportunidad de cambiar este proceso y tratar enfermedades humanas hereditarias.
«Este es un tema muy moderno en el campo de la genética y tomamos un enfoque diferente al de otros estudios», dijo Zijie Zhang, estudiante de posgrado de UChicago y autora principal del artículo. «Muchos estudios se centran en el papel de la variación genética en la transcripción (convertir el ADN en ARN mensajero), mientras que nuestro estudio demuestra que la variación genética también está involucrada en la regulación posterior a la transcripción mediada por m6A, como la traducción (convertir el ARN mensajero en proteínas)».
A través del análisis de los datos de m6A utilizando una metodología estadística llamada mapeo de QTL, que vincula los rasgos fenotípicos con las variaciones genotípicas, los investigadores descubrieron que m6A tenía el mismo impacto en la modulación de la susceptibilidad a la enfermedad que en el empalme de ARN y que m6A es aproximadamente la mitad de impactante como la expresión génica.
Al estudiar los mecanismos de m6A relacionados con la enfermedad, los investigadores podrían estar un paso más cerca de desarrollar tratamientos para estas enfermedades. Las modificaciones genéticas de m6A podrían significar que el ARNm no se traduce en las proteínas necesarias. Las terapias futuras pueden apuntar a esta vía para ajustar el nivel de m6A de los genes susceptibles a enfermedades sin reemplazar el código genético que altera el funcionamiento de m6A.
Ver la asociación de m6A con la heredabilidad de la enfermedad contribuye a una mayor comprensión dentro de la ciencia comunidad que la regulación postranscripcional juega un papel importante en las enfermedades comunes.
«Todavía no conocemos los mecanismos de las variantes genéticas que están asociadas con enfermedades comunes», dijo Xin He, Ph.D., Profesor Asistente de Genética Humana y coautor principal del artículo. «Nuestro artículo proporciona algunos ejemplos en los que las variaciones genéticas de los rasgos inmunitarios cambian los niveles de m6A en genes específicos, lo que sugiere posibles rutas de variaciones genotípicas a fenotípicas. Este enfoque puede apuntar a objetivos terapéuticos potenciales».
Los investigadores también descubrieron el m6A. trabaja tanto en la activación como en la supresión de la traducción del ARNm, mientras que los trabajos anteriores que estudian una sola proteína lectora de m6A (por ejemplo, YTHDF1) solo se centraron en el papel de promoción de la traducción de m6A. «Descubrimos que m6A tiene un efecto heterogéneo en la traducción que funciona de manera diferente según el contexto, lo que agrega nuevos conocimientos al modelo ampliamente apreciado de que m6A promueve la eficiencia de la traducción y la descomposición del ARNm a través de interacciones con proteínas lectoras», dijo Zijie Zhang.
Además, los métodos de análisis estadístico de este estudio sientan las bases para que otros equipos adopten un enfoque similar para comprender otras enfermedades. Por ejemplo, según Xin He, la misma metodología podría usarse para estudiar el tejido cerebral para ver si m6A juega un papel en las enfermedades neuropsiquiátricas.
«Estos son métodos novedosos que pueden aplicarse ampliamente para estudiar tejidos humanos directamente, por lo que es un estudio muy emocionante», dijo el coautor principal Chuan He, Ph.D., John T. Wilson Distinguished Service Professor en el Departamento de Química y el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular.
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Mirando a través de MudPIT para las interacciones de proteínas Más información: Zijie Zhang et al. Los análisis genéticos respaldan la contribución de la modificación del ARNm N6-metiladenosina (m6A) a la heredabilidad de enfermedades humanas, Nature Genetics (2020). DOI: 10.1038/s41588-020-0644-z Información de la revista: Nature Genetics
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Chicago Cita: Los investigadores desarrollan un nuevo enfoque para estudiar la genetics of human disease (7 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-approach-genetics-human-disease.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.