ARN persigue su cola
WIKIMEDIA COMMONS, VOSSMAN
Aunque el trabajo anterior identificó ejemplos aislados de formas circulares de ARN, un nuevo estudio en PLoS ONE muestra que la molécula asume esta forma mucho más de lo que se pensaba anteriormente. Al examinar el complemento completo de ARN de varios tipos de células humanas en busca de variantes de empalme alternativas, los investigadores de la Universidad de Stanford identificaron que una parte significativa de estas no son lineales, sino circulares.
“Es el enfoque global” eso es tan novedoso, dijo Jørgen Kjems, un bioquímico de ARN de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, que no participó en el estudio. El propio trabajo de Kjems sobre el ARN identificó una transcripción circular de ARN antisentido de un gen neuronal, dirigida por microARN e involucrada en la supresión de proteínas.
En lugar de examinar variantes de empalme para genes específicos, los investigadores de Stanford estaban usando ARN para escanee el genoma en busca de fragmentos «codificados» exones, donde las secuencias de ácido nucleico en los transcritos de ARN estaban desordenadas en comparación con su secuencia en el cromosoma. El…
Para hacer esto, los investigadores extrajeron el ARN ribosómico de las células tumorales, luego fragmentaron el ARN restante antes de crear una biblioteca de ADNc para escanear. Esto creó una gran variedad de secuencias, un rompecabezas de ARN, que Salzman y sus colegas ensamblaron comparándolas con bases de datos de transcripciones conocidas. Por lo tanto, los científicos pudieron identificar los exones que se unieron fuera de la secuencia, dijo Salzman.
En lugar de descubrir algunas translocaciones, el equipo identificó cientos de secuencias codificadas, explicó el coautor y oncólogo pediátrico de la Universidad de Stanford, Charles Gawad, lo que sugería que estaban encontrando ARN empalmado alternativamente. Cuando Gawad y Salzman intentaron volver a ensamblar la biblioteca de fragmentos de secuencias, descubrieron que muchas secuencias no parecían encajar, a menos que los científicos modelaran las secuencias como círculos.
Pensando que se habían topado con una característica de las células cancerosas, Salzman y Gawad realizaron los mismos experimentos en células humanas normales y encontraron un porcentaje similarmente alto de transcripciones codificadas que parecían ser circulares. Para confirmar esto, los investigadores sometieron el ARN a un tratamiento con RNase R, que solo digiere transcripciones lineales. La mayoría de las transcripciones circulares pronosticadas resistieron la digestión con RNasa R.
Una de las razones por las que los investigadores de Stanford pudieron identificar tantos ARN circulares cuando otros no lo hicieron fue su enfoque imparcial, dijo el experto en bioinformática Alexei Fedorov de la Universidad de Ohio. , que no participó en la investigación. En lugar de extraer y examinar el ARN poliadenilado, que generalmente es lineal, su método retuvo los ARN sin colas poli-A, de las que carecen la mayoría de los ARN circulares.
Es un hallazgo importante, pero la importancia no está probada. , dijo Alberto Kornblihtt, biólogo molecular de la Universidad de Buenos Aires y del Consejo Nacional de Investigaciones (CONICET) de Argentina. Kornblihtt, que estudia el empalme alternativo del ARN pero no participó en la investigación, señala que aunque hay ejemplos de ARN circular funcional, las reacciones enzimáticas no son perfectas y queda por ver cuántos de los transcritos circulares son funcionales y cómo. muchos son ruido evolutivo.
Salzman estuvo de acuerdo en que es demasiado pronto para predecir cuán funcionalmente relevante es el ARN circular, pero dijo que es cautelosamente optimista y señaló que los ARN circulares se han identificado en una variedad de especies.
Gawad señaló la ubicación de los ARN circulares en el citoplasma como un indicio de que algunos pueden realizar alguna función. Uno podría esperar que los subproductos de empalme no funcionales permanezcan en el núcleo o se degraden rápidamente.
Por ahora, los investigadores están investigando cómo se forman los ARN circulares, con la esperanza de obtener información sobre los factores necesarios. Más tarde, podrían intentar derribar la forma circular de un ARN específico, para ver si se puede inferir alguna función. La función es la gran pregunta y realmente desafiante, dijo Fedorov. Tomará muchos años y muchos laboratorios.
J. Salzman et al., «Los ARN circulares son la isoforma de transcripción predominante de cientos de genes humanos en diversos tipos de células», PLoS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0030733 , 2012.
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