Investigadores identifican eventos de edición de ARN que afectan la expresión génica y el fenotipo

Crédito: CC0 Public Domain

Combinando la minería computacional de grandes datos con pruebas experimentales en el laboratorio, los investigadores del Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) identificaron eventos de edición de ARN que influir en la expresión génica y, a su vez, en la manifestación fenotípica de esa expresión. Al analizar la llamada edición de ARN de A a I, en la que la adenosina de una molécula de ARN se modifica químicamente en una inosina, los investigadores describen cómo un solo cambio de nucleótido mediante la edición de ARN puede tener grandes efectos posteriores. Los hallazgos fueron publicados hoy en Genome Biology.

«Se han identificado millones de sitios de edición de ARN A a I en el transcriptoma humano, pero se desconocen las funciones de la mayoría de los eventos de edición de ARN», dijo Yi Xing, Ph.D., director del Centro de Computación y Medicina Genómica en CHOP y autor principal del estudio. «Comprender cómo la edición del ARN afecta la expresión génica y el fenotipo podría ayudarnos a desentrañar la base genética de muchas condiciones humanas».

Dr. Xing y su equipo estudiaron las funciones de la edición del ARN a través de la lente de la variación genética humana, o las diferencias que ocurren entre las personas en aproximadamente 1 de cada 1000 pares de bases de ADN, lo que afecta no solo la forma en que se expresan los genes, sino también la forma en que se expresan los ARN mensajeros (ARNm). procesada. Los investigadores analizaron datos genéticos y transcriptómicos coincidentes de 49 tejidos en 437 individuos, en un total de aproximadamente 8,000 muestras humanas del proyecto NIH Genotype-Tissue Expression (GTEx), en busca de eventos de edición de ARN A-to-I que están asociados con genética variación entre los individuos. Utilizaron un enfoque que involucra el mapeo de loci de rasgos cuantitativos moleculares (QTL), que mapea rasgos moleculares a genotipos para encontrar efectos genéticos en la regulación de genes. Los estudios moleculares de QTL pueden proporcionar pistas sobre los mecanismos genéticos que gobiernan los procesos biológicos.

Con este enfoque, los investigadores identificaron 3117 eventos únicos de edición de ARN asociados con la variación genética. Sorprendentemente, el 14% de estos QTL de edición de ARN también se asociaron con la variación genética en la expresión génica. Al comparar sus datos con los datos de estudios de asociación de todo el genoma disponibles, encontraron que un subconjunto de estos QTL de edición de ARN también estaban asociados con rasgos complejos o enfermedades en la población humana.

Para comprender por qué la variación de la edición de ARN puede ser Junto con la variación de la expresión génica, los investigadores se centraron en los microARN, una clase de pequeños ARN no codificantes que pueden regular la expresión génica al unirse a secuencias complementarias en los ARNm y hacer que las moléculas de ARNm unidas se degraden. El equipo de investigación descubrió que ciertos microARN degradan o no degradan sus ARNm objetivo, dependiendo de si un sitio de edición de ARN determinado en el ARNm permanece sin editar como adenosina (A) o se edita como inosina (I). Si un sitio de edición de ARN de este tipo está regulado por la variación genética humana, esto puede desencadenar una cascada de eventos posteriores al cambiar la estabilidad y la abundancia de moléculas críticas de ARNm y, en consecuencia, los fenotipos influenciados por estas moléculas de ARNm.

«¿Qué Lo que es tan útil de este enfoque es que es independiente de la enfermedad», dijo el Dr. Xing. «La investigación futura puede usar esta estrategia para estudiar enfermedades específicas y observar el impacto de los eventos de edición de ARN desde la perspectiva de la enfermedad».

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Uso de la edición de ARN artificial para restaurar el código genético Más información: Eddie Park et al, Variación genética y orientación de microARN de la edición de ARN A-to-I para ajustar transcriptomas de tejido humano , Biología del genoma (2021). DOI: 10.1186/s13059-021-02287-1 Información de la revista: Genome Biology

Proporcionado por Children’s Hospital of Philadelphia Cita: Los investigadores identifican eventos de edición de ARN que afectan los genes expresión y fenotipo (2021, 9 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-rna-events-impact-gene-phenotype.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.