El ADN ha sido considerado durante mucho tiempo como el modelo de la vida, pero hay otro héroe anónimo de los genes que ahora está cobrando protagonismo: el ARN.
Los científicos han considerado tradicionalmente ciertas secciones del ARN, en particular las regiones 3′ no traducidas (3’UTR), como fragmentos no esenciales, “basura” genética, por así decirlo.
Sin embargo, un estudio reciente ha puesto estas piezas en el foco de atención, demostrando que son reguladores indispensables de los genes.
El estudio nos ha proporcionado el mapa más completo de estas partes llamadas “basura” en cualquier organismo vivo, ofreciendo conocimientos sin precedentes sobre el intrincado proceso de control genético.
El papel del ARN en la regulación genética
Los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona han logrado un avance significativo en la comprensión de cómo se controlan los genes en los organismos vivos. El nuevo estudio se centra en fragmentos críticos de ARN en el pequeño y transparente gusano redondo Caenorhabditis elegans (C. elegans).
La investigación ha desmitificado el papel de estos fragmentos críticos de ARN, que normalmente se encuentran en las regiones 3’UTR del ARN.
Los 3’UTR, que antes se consideraban intrascendentes, han resultado ser actores fundamentales en la regulación genética. Son los titiriteros que mueven los hilos del comportamiento genético, controlando la estabilidad y la eficiencia del ARN mensajero (ARNm) e influyendo así en la producción de proteínas.
“Este trabajo monumental representa la culminación de 20 años de arduo trabajo. Por fin tenemos una imagen completa de cómo se forman los genes en los organismos superiores”, afirmó el coautor del estudio Marco Mangone.
“Con este conjunto de datos completo, ahora podemos identificar y estudiar todos los elementos reguladores y de procesamiento dentro de estas secciones de genes. Estos elementos determinan la duración de la expresión genética, sus ubicaciones específicas dentro de las células y el nivel de expresión requerido”.
C. elegans: La supermodelo discreta
Los científicos de la ASU eligieron al simple nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans) como su tema estrella.
Debido a que el gusano es sorprendentemente similar a los humanos en términos de estructura genética, C. elegans ha demostrado ser un supermodelo modesto, iluminando los oscuros callejones de la regulación genética.
El C. elegans ha contribuido decisivamente a arrojar luz sobre el enigmático mundo de la regulación genética. Como una ventana transparente, este gusano redondo ha permitido a los investigadores observar los procesos celulares en tiempo real, y su composición genética ha allanado el camino para la manipulación precisa de los genes.
Se espera que los 3’UTR recientemente mapeados en C. elegans mejoren la comprensión de la función genética, el desarrollo y los procesos de enfermedad, lo que en última instancia beneficiará la salud humana.
Los nuevos conocimientos del estudio desafían las creencias existentes y actualizan las predicciones sobre cómo los microARN (pequeñas moléculas de ARN) interactúan con los genes.
Además, los expertos descubrieron que el cambio entre diferentes 3’UTR es menos frecuente en C. elegans de lo que se creía anteriormente. Este descubrimiento subraya la complejidad de la regulación genética y la importancia de estas partes “basura”.
Implicaciones para la salud humana
Las implicaciones del nuevo estudio son enormes. El control defectuoso de los genes está implicado en una serie de enfermedades como el cáncer, la diabetes y los trastornos neurológicos. El mapa detallado de los 3’UTR y sus elementos reguladores asociados podría conducir al desarrollo de tratamientos revolucionarios.
El equipo de ASU planea continuar su investigación, profundizando en cómo funcionan estos elementos reguladores vitales y su influencia en el control genético, con el objetivo final de mejorar la salud humana.
Se espera que el conjunto de datos producido a partir de este estudio sirva como un recurso invaluable para los científicos que buscan realizar más investigaciones genéticas y médicas.
Interferencia del ARN: mecanismo clave en el silenciamiento genético
El mapeo exhaustivo de los 3’UTR allana el camino para una comprensión más profunda de la funcionalidad del ARNi, facilitando intervenciones y terapias genéticas más precisas.
A medida que los investigadores continúan descubriendo capas de complejidad dentro de la regulación del ARN, los humildes 3’UTR y el ARNi resaltan el proceso de control genético, enfatizando que sus roles son mucho más que mera “basura”.
La interferencia del ARN es un proceso natural que ayuda a controlar las funciones celulares. También es una herramienta poderosa en la investigación y la medicina. Los científicos utilizan la interferencia del ARN para reducir la expresión de genes problemáticos. Este enfoque ofrece tratamientos prometedores para enfermedades como infecciones virales, cánceres y trastornos genéticos.
El estudio reciente mejorará nuestra comprensión de cómo funciona el ARNip. Con este conocimiento, los científicos podrán desarrollar intervenciones genéticas más precisas y permitirá desarrollar mejores terapias.
A medida que los investigadores continúan descubriendo las capas de complejidad dentro de la regulación del ARN, las contribuciones de los 3’UTR y el ARNi resaltan la intrincada danza del control genético, enfatizando sus roles como mucho más que un mero ADN “basura”.
El estudio se publica en la revista Investigación de ácidos nucleicos.
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