, Imagen microsc\u00f3pica de n\u00facleos celulares de c\u00e9lulas cultivadas. Los condensados HOXD13 est\u00e1n etiquetados en rojo. El ADN se ti\u00f1e de azul. Cr\u00e9dito: MPI f. Gen\u00e9tica Molecular\/Shaon Basu Las repeticiones de bloques de construcci\u00f3n individuales dentro de las prote\u00ednas son la causa de muchas enfermedades hereditarias, pero a\u00fan se desconoce en gran medida c\u00f3mo tales repeticiones realmente causan enfermedades. Investigadores en Berl\u00edn investigaron c\u00f3mo los alargamientos repetidos conducen a la enfermedad sinpolidactilia y descubrieron que las fuerzas de atracci\u00f3n entre las prote\u00ednas mutadas hacen que cambien su comportamiento en peque\u00f1as gotas en la c\u00e9lula. Este modo de acci\u00f3n podr\u00eda explicar muchas otras enfermedades hereditarias. <\/p>\n
Cinco dedos en cada mano, cinco dedos en cada pie: toda la simetr\u00eda de nuestro cuerpo est\u00e1 controlada por los genes HOX durante el desarrollo. Este grupo de genes es de fundamental importancia para la estructura del embri\u00f3n en desarrollo a lo largo de los ejes del cuerpo.<\/p>\n
Un defecto en el gen HOXD13 puede, por ejemplo, conducir a dedos sobrantes y fusionados, un trastorno del desarrollo conocido como sinpolidactilia (del griego: syn \u00abjuntos\u00bb, polys \u00abmuchos\u00bb y dktylos \u00abdedo\u00bb). Hasta ahora se desconoc\u00edan los procesos moleculares que conducen a la enfermedad.<\/p>\n
Un equipo dirigido por Denes Hnisz y Daniel Ibrahim del Instituto Max Planck de Gen\u00e9tica Molecular de Berl\u00edn ha descubierto que la mutaci\u00f3n conduce a la producci\u00f3n de prote\u00ednas con propiedades qu\u00edmicas alteradas. Las prote\u00ednas HOXD13 forman peque\u00f1as gotas llamadas condensados junto con otras mol\u00e9culas, pero la composici\u00f3n de las gotas se altera y, como resultado, las funciones reguladoras de la prote\u00edna se ven afectadas. Este cambio impulsado gen\u00e9ticamente en la composici\u00f3n del condensado podr\u00eda ser un nuevo mecanismo subyacente a las enfermedades hereditarias, seg\u00fan informa el equipo de cient\u00edficos en la revista cient\u00edfica Cell.<\/p>\n
Las gotitas de prote\u00edna vencen al azar<\/p>\n
Pero, \u00bfpor qu\u00e9 las prote\u00ednas se acumula en gotitas? \u00abEn un aderezo para ensaladas, el vinagre forma peque\u00f1as gotas en el aceite y, de manera similar, ciertas mol\u00e9culas en la c\u00e9lula se combinan para formar gotas proteicas, llamadas condensados\u00bb, dice Denes Hnisz, uno de los autores principales del estudio. Debido a sus propiedades qu\u00edmicas, las mol\u00e9culas se atraen entre s\u00ed y se separan de su entorno.<\/p>\n
El fen\u00f3meno ocurre por razones pr\u00e1cticas, dice Hnisz. \u201cPara leer un solo gen, la c\u00e9lula necesita de 300 a 500 prote\u00ednas. Si esta gigantesca maquinaria tuviera que montarse en el momento y lugar adecuados por pura casualidad, tardar\u00eda unos 10.000 millones de a\u00f1os, es decir, una eternidad\u201d. Es por eso que la c\u00e9lula agrupa las mol\u00e9culas clave que necesita para tareas espec\u00edficas en peque\u00f1os paquetes similares a gotas.<\/p>\n
Las fuerzas de atracci\u00f3n determinan la composici\u00f3n de las gotas<\/p>\n
Al igual que los componentes de un batido, las prote\u00ednas en las gotas condensadas de las c\u00e9lulas se agrupan de manera diferente dependiendo de su composici\u00f3n qu\u00edmica. Cr\u00e9dito: MPI f. Gen\u00e9tica molecular\/ Dise\u00f1os de Chrysos <\/p>\n
Las mol\u00e9culas como las prote\u00ednas HOX est\u00e1n compuestas de diferentes segmentos, algunos de los cuales tienen una estructura tridimensional relativamente r\u00edgida, mientras que otros, llamados \u00abregiones intr\u00ednsecamente desordenadas\u00bb, son blandos y flexibles. \u00abEstas colas moleculares cuelgan de las prote\u00ednas como fideos cocidos\u00bb, dice Hnisz. \u00abCreemos que son cruciales para la formaci\u00f3n de condensados celulares\u00bb.<\/p>\n
HOXD13 tiene una cola que contiene una gran cantidad de amino\u00e1cidos de alanina seguidos. \u00abEn pacientes con sinpolidactilia, la cola de alanina se expande a partir de una secuencia saludable de 15 residuos por al menos otros 7 residuos\u00bb, dice el bi\u00f3logo del desarrollo Daniel Ibrahim, que se especializa en malformaciones esquel\u00e9ticas inducidas gen\u00e9ticamente. Las mutaciones HOXD13 en la sinpolidactilia fueron reportadas por primera vez por el genetista Stefan Mundlos en 1996, quien actualmente trabaja en el MPIMG, pero los mecanismos moleculares subyacentes a la enfermedad siguen siendo un misterio.<\/p>\n
Las mol\u00e9culas alteradas tienen un comportamiento diferente<\/p>\n
Para investigar c\u00f3mo las extensiones de la cola de HOXD13 afectan la funci\u00f3n de la prote\u00edna, Shaon Basu, uno de los dos autores principales del estudio, primero mezcl\u00f3 mol\u00e9culas de HOXD13 de diferentes longitudes con otras prote\u00ednas requeridas para su funci\u00f3n. La prote\u00edna modificada desplaz\u00f3 a los compa\u00f1eros de uni\u00f3n de las gotas: cuanto m\u00e1s larga era la cola, m\u00e1s pronunciado era el efecto. Los investigadores demostraron este comportamiento en c\u00e9lulas usando microscop\u00eda de alta resoluci\u00f3n, trabajando con colegas de la Freie Universitt Berlin.<\/p>\n
\u00bfPero la composici\u00f3n alterada de los condensados celulares afecta la funci\u00f3n de HOXD13? \u00abExaminamos embriones de ratones con un gen HOXD13 extendido, que desarrollan sinpolidactilia al igual que los pacientes humanos\u00bb, dice Ibrahim. En estos embriones, las gotas de condensado en las c\u00e9lulas de los brotes de las extremidades en desarrollo ten\u00edan una composici\u00f3n diferente a la de los ratones sin la modificaci\u00f3n gen\u00e9tica. Los brotes de las extremidades pose\u00edan menos c\u00e9lulas interdigitales que suelen ocupar el espacio entre los dedos y que desaparecen m\u00e1s tarde. \u00abPodr\u00eda ser posible alterar la composici\u00f3n de los condensados mutantes con compuestos qu\u00edmicos como una droga\u00bb, dice Basu. \u00abCreo que existe una posibilidad real y fascinante de que podamos eliminar la patogenia arreglando el mecanismo de la enfermedad alg\u00fan d\u00eda\u00bb.<\/p>\n
Mecanismos relevantes para otras enfermedades<\/p>\n
HOXD13 no es la \u00fanica prote\u00edna que tiene una cola de mol\u00e9cula que influye en su comportamiento en los condensados y su funci\u00f3n. El bi\u00f3logo computacional Sebastian D. Mackowiak, autor principal del estudio junto con Shaon Basu, analiz\u00f3 otras 1500 prote\u00ednas reguladoras de genes humanos con colas moleculares y pudo identificar siete tipos de colas con diferentes propiedades qu\u00edmicas. Alrededor de 300 prote\u00ednas reguladoras de genes, como HOXD13, tienen un alto contenido de alanina en sus colas. Luego, los investigadores alteraron el n\u00famero de residuos de alanina de algunas de estas prote\u00ednas y descubrieron que las modificaciones conduc\u00edan a alteraciones de la composici\u00f3n del condensado y al impedimento de las funciones de la prote\u00edna en la c\u00e9lula.<\/p>\n
El trabajo es un triunfo para Hnisz y sus colegas Los condensados en forma de peque\u00f1as bolas celulares fueron descritos por primera vez por microscopistas hace d\u00e9cadas, pero hasta hace poco muchos dudaban de su significado funcional. \u00abYa no se puede negar el hecho de que los condensados est\u00e1n directamente relacionados con el desarrollo de una enfermedad\u00bb, dice Hnisz. \u00abEs absolutamente plausible que muchas otras enfermedades tambi\u00e9n sean causadas por la composici\u00f3n alterada de los condensados celulares\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Las gotas son clave para las actividades din\u00e1micas de las c\u00e9lulas M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Shaon Basu et al. Separaci\u00f3n de condensados transcripcionales en la enfermedad de expansi\u00f3n repetida humana, Cell (2020). DOI: 10.1016\/j.cell.2020.04.018 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Cell <\/p>\n Proporcionado por Max Planck Society Cita<\/strong>: Gotas de prote\u00edna inesperadamente potentes ayudan a explicar enfermedades hereditarias (2020 , 8 de mayo) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-05-unexpectedly-potent-protein-droplets-hereditary.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" , Imagen microsc\u00f3pica de n\u00facleos celulares de c\u00e9lulas cultivadas. Los condensados HOXD13 est\u00e1n etiquetados en rojo. El ADN se ti\u00f1e de azul. Cr\u00e9dito: MPI f. Gen\u00e9tica Molecular\/Shaon Basu Las repeticiones de bloques de construcci\u00f3n individuales dentro de las prote\u00ednas son la causa de muchas enfermedades hereditarias, pero a\u00fan se desconoce en gran medida c\u00f3mo tales … Continuar leyendo \u00abGotas de prote\u00edna inesperadamente potentes ayudan a explicar enfermedades hereditarias\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-27489","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27489","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=27489"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27489\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27489"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27489"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27489"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}