La producción precisa de proteínas promueve la longevidad

ARRIBA: A medida que las moscas de la fruta envejecen, trepan por los lados de un vial con menos frecuencia. Pero las moscas con una mayor precisión en la traducción de proteínas siguen escalando hasta la vejez. ISTOCK, FOTOGRAFÍA VARIAS

Un ajuste genético que mejora la precisión de la síntesis de proteínas puede alargar la vida útil de un organismo, según un artículo publicado esta semana (14 de septiembre) en Cell Metabolism. Los resultados fueron consistentes en tres especies: el nematodo Caenorhabditis elegans, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y la levadura Schizosaccharomyces pombe, lo que sugiere que la construcción de mejores proteínas puede ser también está relacionado con la longevidad en otras especies.

El trabajo es muy convincente, muy convincente, y creo que aborda una cuestión pendiente muy importante en el campo del envejecimiento: ¿cuáles son las mejores formas de cuidar a nuestros proteínas y ayudarnos a funcionar mejor por más tiempo? dice el investigador de proteínas John Labbadia del University College London que no participó en la investigación.

A medida que un organismo envejece, la eficiencia y la precisión de sus procesos celulares se deterioran. Por ejemplo, la producción, el plegamiento y la degradación de proteínas disminuyen en calidad, de modo que la pérdida de la homeostasis de las proteínas (proteostasis) es una característica importante del envejecimiento y de las enfermedades relacionadas con la edad, dice la bióloga molecular Patricija van Oosten-Hawle de la Universidad de Leeds. que no participaron en la investigación.

En el caso de la producción de proteínas, la traducción del código de ARN en cadenas peptídicas, la prevalencia de errores se correlaciona positivamente con la esperanza de vida, la investigadora de envejecimiento de la Universidad de Rochester, Vera Gorbunova,  que no era una parte del equipo de investigación, escribe en un correo electrónico a The Scientist. Sin embargo, falta evidencia que demuestre que se puede tomar un organismo de vida corta y extender su vida haciendo que la traducción sea más precisa, escribe, y agrega que el nuevo artículo sobre Metabolismo celular proporciona esta última prueba faltante.

Dentro de las fábricas de proteínas de la célula, conocidas como ribosomas, una proteína llamada RPS23 se considera crítica para la precisión de la traducción. Por lo tanto, RPS23 fue el candidato obvio cuando se buscaron formas de mejorar la fidelidad, explica la bióloga molecular Ivana Bjedov del Instituto del Cáncer del University College London. Su equipo estudió RPS23 en especies que van desde mamíferos hasta microbios. Dentro de la proteína, encontraron una región tan altamente conservada que, con la excepción de algunos microorganismos que viven en ambientes extremadamente cálidos, todas las especies tenían un aminoácido idéntico en la misma posición.

¿Qué son ¿Cuáles son las mejores formas de cuidar nuestras proteínas y ayudarnos a funcionar mejor durante más tiempo?

John Labbadia, University College London

Bjedov se preguntó cómo el cambio de un solo aminoácido observado en los termófilos podría afectar la precisión de la traducción. Su equipo introdujo el cambio en el gen RPS23 de D. melanogaster y descubrieron que no solo se mejoró la precisión de la traducción, sino que las moscas también podían sobrevivir a temperaturas más altas y vivían entre un 10 y un 20 % más que las moscas de control.

El colaborador de Bjedovs, Filipe Cabreiro del MRC de Londres. Institute of Medical Science, luego introdujo el mismo cambio de aminoácido RPS23 en C. elegans y obtuvo resultados similares. Otros estudios demostraron que el cambio de aminoácido mejoró la precisión de la traducción y la vida útil también en la levadura.

Encontrar resultados consistentes en tres especies lo tranquiliza más acerca de lo que está viendo, dice Cabreiro. Es una observación sólida.

En las moscas y los gusanos, la mutación que prolonga la vida se asoció con un retraso en el desarrollo y la reproducción, aunque en última instancia, el número de descendientes producidos fue similar al de los animales de control. De manera similar, en la levadura, la mutación hizo que las colonias crecieran más lentamente. No está claro por qué la mutación causó este retraso en el desarrollo. Las tasas de traducción entre los animales de prueba y de control parecían ser equivalentes, al igual que otros rasgos fenotípicos. Pero el retraso podría explicar por qué la mutación, que de otra manera aparentemente es beneficiosa, no está más extendida en la naturaleza, dicen los investigadores. , pero todavía se podían ver moscas de prueba geriátricas de salud prolongada trepando por los lados de sus viales cuando las moscas de control de edad similar ya no lo hacían. Esencialmente, las moscas de prueba se mantuvieron jóvenes durante más tiempo.

Un siguiente paso importante para esta investigación, dice van Oosten-Hawle, sería observar lo que sucedería en los sistemas modelo de vertebrados. . . cómo esta [mutación] afectaría la longevidad en ratones, por ejemplo. Si dichos experimentos muestran resultados similares a los de moscas, gusanos y levaduras, la última pregunta, dice Labbadia, sería, ¿cómo llevamos esto a los humanos?