El gen «doméstico» pasado por alto desempeña un papel inesperado en las convulsiones
Los ARN de transferencia, o «tRNA», desempeñan un papel importante en el avance del proceso de traducción genética, desde los códigos de ADN hasta las proteínas funcionales. Crédito: Ackerman Lab/UC San Diego
Dentro de las células, las moléculas conocidas como ARN de transferencia, o «ARNt», desempeñan un papel importante pero poco glamoroso en el mantenimiento del proceso de traducción genética desde los códigos de ADN hasta las proteínas funcionales.
Debido a que desempeñan un papel tan vital en esta «limpieza» traslacional, los ARNt son abundantes. Hay cientos de genes de ARNt en células de mamíferos y copias de seguridad más que suficientes, en caso de que algo salga mal. Sin embargo, debido a que hay tantos ARNt, se han pasado por alto en gran medida en la búsqueda de las raíces de los procesos de la enfermedad.
Los científicos de la Universidad de California en San Diego que estudian los ARNt en ratones ahora han descubierto que una mutación en un ARNt El gen llamado n-Tr20, expresado solo en el cerebro, puede alterar el panorama de toda la célula, lo que lleva a una reacción en cadena que altera la función y el comportamiento del cerebro.
La nueva investigación se describe el 26 de agosto en la revista Neuron.
La primera autora del estudio, Mridu Kapur, becaria postdoctoral que trabaja en el laboratorio de la profesora Susan Ackerman, dice que ella y sus colegas descubrieron que n-Tr20 juega un papel en el delicado equilibrio de la neurotransmisión excitatoria e inhibitoria en el cerebro. Se ha implicado una interrupción en este equilibrio en numerosas enfermedades neurológicas, incluidas las epilepsias y los trastornos del espectro autista.
«Los ARNt generalmente se han pasado por alto en la búsqueda de las causas genéticas de la enfermedad, pero los proyectos recientes de secuenciación del genoma completo han revelado que hay muchas variaciones en las secuencias de ARNt en la población humana», dijo Kapur. «Nuestro estudio sugiere el enorme potencial de las variantes de ARNt para contribuir a los resultados de la enfermedad y la variabilidad fenotípica».
Los investigadores encontraron que una pérdida de n-Tr20, uno de los miembros de una familia de ARNt de cinco genes, hizo que los ratones fueran resistentes a las convulsiones. Si bien señalan que su interés inicial en esta área provino de la idea de que una mutación de ARNt podría influir posteriormente en otras mutaciones genéticas, sus resultados no solo confirman sus especulaciones de que las mutaciones de ARNt pueden influir en otras mutaciones, sino que también indican que estas mutaciones por sí solas también pueden alterar el cerebro. función.
«Puedes imaginar que es como un balancín, si empujas hacia cualquier lado puedes tener problemas», dijo Ackerman, miembro de la Sección de Neurobiología, Departamento de Medicina Celular y Molecular e investigador en el Howard Hughes Instituto Médico. «Mantener el equilibrio de estas dos fuerzas opuestas es esencial para el funcionamiento normal. Cambiar de una forma u otra puede conducir a enfermedades neurológicas. Cada vez es más aceptado en el campo del trastorno del espectro autista que lo que realmente estamos viendo es un desequilibrio de la neurotransmisión excitatoria/inhibitoria. «
Ackerman dice que parte de la razón por la que los tRNA se han pasado por alto en las investigaciones de enfermedades es porque los investigadores comúnmente se concentran en mutaciones en genes únicos. Un miembro de una gran familia como n-Tr20 generalmente se tira a la basura genética porque son demasiado similares entre sí.
«Nunca supimos que una mutación en un gen de ARNt de múltiples copias podría hacer algo como esto», dijo Ackerman. «Estos hallazgos te hacen pensar en las personas que tienen enfermedades con síntomas variables y cuánto podría estar jugando un papel en su enfermedad esta clase de genes pasados por alto. Así que estamos viendo que esto va desde un comportamiento, como convulsiones, hasta llegar a los fundamentos moleculares que los causan».
Los investigadores dicen que los resultados son probablemente la punta del iceberg y ahora están dirigiendo su atención al estudio de los vínculos del ARNt con la enfermedad en los tejidos fuera del cerebro.
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Los investigadores encuentran un nuevo mecanismo para la neurodegeneración Más información: Mridu Kapur et al, Expression of the Neuronal tRNA n-Tr20 Regulates Synaptic Transmission and Seizure Susceptibility, Neuron (2020). DOI: 10.1016/j.neuron.2020.07.023 Información de la revista: Neuron
Proporcionado por la Universidad de California – San Diego Cita: El gen de «limpieza» pasado por alto juega de forma inesperada papel en las convulsiones (2020, 26 de agosto) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-overlooked-housekeeping-gene-unexpected-role.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.