{"id":34964,"date":"2022-09-01T04:54:21","date_gmt":"2022-09-01T09:54:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/ribosoma-sintetico-de-una-sola-unidad\/"},"modified":"2022-09-01T04:54:21","modified_gmt":"2022-09-01T09:54:21","slug":"ribosoma-sintetico-de-una-sola-unidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/ribosoma-sintetico-de-una-sola-unidad\/","title":{"rendered":"Ribosoma sint\u00e9tico de una sola unidad"},"content":{"rendered":"

Impresi\u00f3n art\u00edstica de subunidades de ribosomas unidosERIK CARLSONEn todos los reinos de la vida, los ribosomas, las m\u00e1quinas de s\u00edntesis de prote\u00ednas de las c\u00e9lulas, se componen de dos subunidades separadas. As\u00ed ha sido durante miles de millones de a\u00f1os, pero ahora, los cient\u00edficos han unido las subunidades. Al hacerlo, han abierto las puertas tanto a nuevos descubrimientos sobre la biolog\u00eda de estas m\u00e1quinas como a posibilidades para aplicaciones de biolog\u00eda sint\u00e9tica. Los resultados se publican hoy (29 de julio) en Nature<\/em>.<\/p>\n

\u00abEs un art\u00edculo realmente inteligente y hay una gran cantidad de trabajo que lo subyace\u00bb. dijo el bi\u00f3logo molecular Harry Noller de la Universidad de California, Santa Cruz, quien no particip\u00f3 en el trabajo.<\/p>\n

\u00abEs muy emocionante\u00bb, dijo. agreg\u00f3 Farren Isaacs de la Universidad de Yale, quien tampoco particip\u00f3 en el estudio. \u00abEs un avance clave en la comprensi\u00f3n de la [funci\u00f3n] del ribosoma y tambi\u00e9n en el establecimiento de un camino para alterar fundamentalmente el centro catal\u00edtico del ribosoma…<\/p>\n

Los bi\u00f3logos moleculares a menudo juegan con la maquinaria de las c\u00e9lulas para calcular c\u00f3mo funcionan. Pero para m\u00e1quinas antiguas como el ribosoma, tales retoques no son sencillos, dijo Alexander Mankin de la Universidad de Illinois, Chicago, quien dirigi\u00f3 el estudio. El centro catal\u00edtico del ribosoma es esencialmente intocable porque cada uno de los nucle\u00f3tidos es tan importante que al manipularlo se mata el ribosoma y, por lo tanto, la c\u00e9lula, dijo.<\/p>\n

Pero los beneficios potenciales de modificar la funci\u00f3n del ribosoma son estupendo. Por ejemplo, los ribosomas podr\u00edan alterarse para producir prote\u00ednas a partir de amino\u00e1cidos sint\u00e9ticos que resistan la degradaci\u00f3n. Dichas prote\u00ednas podr\u00edan ser \u00fatiles para fabricar f\u00e1rmacos con actividad de larga duraci\u00f3n. Los ribosomas podr\u00edan incluso dise\u00f1arse para producir cadenas de pol\u00edmeros sint\u00e9ticos en lugar de amino\u00e1cidos. En resumen, dijo Mankin, el ribosoma es visto como una de las m\u00e1quinas m\u00e1s interesantes y atractivas para la biolog\u00eda sint\u00e9tica.<\/p>\n

Para generar ribosomas capaces de tales haza\u00f1as mientras mantienen viva la c\u00e9lula hu\u00e9sped, una idea era crear ribosomas especializados versiones que leen transcritos espec\u00edficos de ARN mensajero (ARNm), evitando as\u00ed la interferencia con las funciones esenciales de los ribosomas normales. Con un ribosoma tan especializado, puedes hacer lo que quieras porque no es importante para la c\u00e9lula, explic\u00f3 Mankin.<\/p>\n

Pero ah\u00ed radica un segundo problema. Los ribosomas existen en dos partes, y en cada ronda de s\u00edntesis de prote\u00ednas, las subunidades pueden intercambiarse libremente, dijo Mankin. Esto significa que no hay nada que impida que las subunidades dise\u00f1adas alteren a sus contrapartes normales.<\/p>\n

En teor\u00eda, unir las dos subunidades especializadas evitar\u00eda su interacci\u00f3n con los ribosomas de las c\u00e9lulas hu\u00e9sped, dijo Mankin. Sin embargo, dada la conservaci\u00f3n evolutiva del sistema de subunidades separadas, la posibilidad de que un ribosoma dise\u00f1ado funcionara como una sola unidad era bastante remota. Ten\u00edamos una idea clara de que est\u00e1bamos tratando de hacer una locura, dijo, deber\u00eda haber sido casi imposible.<\/p>\n

Pero lo intentaron. Los ribosomas son una combinaci\u00f3n de prote\u00ednas y mol\u00e9culas de ARN ribos\u00f3mico (ARNr). Entonces, para unir las subunidades, Mankin y sus colegas dise\u00f1aron una mol\u00e9cula de ARNr larga a partir de dos ARNr, 16S y 23S, que residen en la subunidad peque\u00f1a y grande, respectivamente. La uni\u00f3n de estos rRNA uni\u00f3 as\u00ed las subunidades. El equipo realiz\u00f3 numerosas iteraciones del ARNr unido largo hasta que dio con uno que podr\u00eda reemplazar con \u00e9xito los ARNr 16S y 23S normales de una c\u00e9lula bacteriana. Este no fue un experimento casual de fin de semana, dijo Noller. Este fue un gran esfuerzo.<\/p>\n

Como siguiente paso, los investigadores alteraron el ribosoma anclado, al que llamaron Ribo-T, de modo que solo leyera ARNm especializados y no ARNm normales. Hicieron esto alterando una secuencia dentro del ARNr 16S que reconoce y se une a una secuencia espec\u00edfica en los ARNm, y luego alteraron esa secuencia en los ARNm elegidos para que corresponda. Se puede pensar en ello como la apertura de un sistema gen\u00e9tico ortogonal dentro de la c\u00e9lula, dijo Isaacs.<\/p>\n

La \u00faltima pieza del rompecabezas fue mutar el centro catal\u00edtico intocable del ribosoma dise\u00f1ado para ver si su funci\u00f3n podr\u00eda ser cambi\u00f3. Como prueba de principio, el equipo demostr\u00f3 que, de hecho, podr\u00eda mutar el n\u00facleo catal\u00edtico de Ribo-T y permitir que el ribosoma sint\u00e9tico lea directamente una secuencia particular de ARNm que normalmente hace que los ribosomas normales se detengan.<\/p>\n

realmente un gran logro, dijo Isaacs. La siguiente pregunta es, \u00bfpueden realmente construir sobre esto y, de manera m\u00e1s fundamental, desarrollar ese centro catal\u00edtico para permitir nuevos tipos de qu\u00edmica? \u00e9l continu\u00f3. Esa va a ser realmente la prueba definitiva.<\/p>\n

C. Orelle<\/strong> et al., S\u00edntesis de prote\u00ednas por ribosomas con subunidades ancladas, Nature<\/em>, doi:<\/strong>10.1038\/nature14862, 2015.<\/strong><\/p>\n

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