Primeira evidencia da influencia dunha proteína crucial sobre o ARN

Científicos do CiMUS publican en ‘Nature Genetics’ a primeira demostración da influencia da proteína TET2 na regulación do ARN, o mecanismo encargado de transmitir as instrucións xenéticas á maquinaria celular.


A información xenética encargada de preservar a identidade da especie humana descansa no interior de cada unha dos millóns de células que dan forma ao noso organismo. Un mapa da vida custodiado polo ácido desoxirribonucleico (o ADN), e gardado celosamente dentro dunha estrutura altamente organizada, que se coñece como cromatina. A importancia deste ‘libro de instrucións’ é de tal calado que calquera mutación na secuencia do ADN ou nalgún dos factores encargados da súa organización, non só dá lugar a numerosas enfermidades coas que convivimos na actualidade, senón tamén a un inevitable proceso de envellecemento..
Acubillada no núcleo celular, unha réplica exacta do ADN alóxase en tódalas células dun mesmo individuo, malia non expresarse en todas do mesmo xeito: as modificacións reversibles que se producen sobre a cromatina permiten, por exemplo, que as células de pulmón e ril dunha mesma persoa poidan funcionar de maneira diferente, aínda que o seu material xenético sexa idéntico. Esta contorna de interacción, que alberga distintas transformacións químicas e determina a «identidade celular», coñécese como epixenética.

A regulación epixenética é unha área de máximo interese, xa que permite activar ou inhibir a demanda a expresión xénica; trátase, non obstante, dun proceso extremadamente complexo, xa que require do labor conxunto de certos compoñentes específicos (enzimas e cofactores) para establecer as condicións adecuadas en cada tipo celular.

No caso da activación de xenes, as intricadas modificacións sobre a estrutura do ADN son responsabilidade fundamentalmente dunha familia específica de proteínas: as TET (Ten-Eleven Translocation Family), entre as que destaca a proteína TET2 polo seu papel central no control das células nai (das que se sabe que posúen numerosas aplicacións terapéuticas). Asemade, nos últimos anos demostrouse tamén que a función da proteína TET2 atópase alterada en numerosos cancros, en particular en casos de leucemia.

Diana Guallar, primeira autora do traballo, xunto ao resto do equipo do CiMUS. De esquerda a dereita Miguel González-Blanco, José Ángel Pardavila e Miguel Fidalgo (Foto: Andrés Ruiz / CiMUS).

Un achado inesperado

A pesar do enorme esforzo dedicado pola comunidade científica ao estudo da proteína TET2, descoñécense aínda moitos dos aspectos críticos respecto de como este ‘factor epixenético’ realiza a súa función para determinar o correcto funcionamento das células ou, chegado o caso, a súa alteración, podendo dar lugar á aparición de diversas patoloxías como o cancro ou disfuncións do sistema inmunolóxico.

Agora, un traballo do CiMUS publicado na prestixiosa revista internacional Nature Genetics achega novos datos sobre a actividade de TET2, mostrando por primeira vez non só a súa capacidade para actuar na cromatina e exercer as súas funcións sobre o ADN, senón tamén unha sorprendente e inesperada influencia sobre as moléculas de ARN (o ‘mensaxeiro do ADN’), particularmente sobre aquelas relacionadas co control da expresión dos nosos xenes e elementos transponibles (fragmentos de ADN capaces de desprazarse por si mesmos a diferentes partes do xenoma).

«Descubrimos que TET2 é capaz de engadir modificacións químicas de tipo ‘5hmC’ ás moléculas de ARN, algo necesario para controlar a súa estabilidade e abundancia», explica Diana Guallar, primeira autora dun traballo que mostra como moitas das moléculas de ARN xurdidas a partir de elementos transponibles presentes no noso xenoma poden regularse mediante o control de TET2 e a fina deposición da marca epigenética 5hmC.

«Resulta especialmente relevante», explica Guallar, «porque estes fragmentos que chamamos elementos transponibles representan preto da metade do noso xenoma», prosegue. «A ciencia tenos relacionado xa co desenvolvemento de numerosas patoloxías humanas, e mesmo co propio proceso de envellecemento», apunta. «Moitos estudos recentes veñen a demostrar o dano causado pola excesiva presenza destes elementos no organismo, podendo conducir á aparición de enfermidades auto-inmunolóxicas, neurodexenerativas ou mesmo ao desenvolvemento dun cancro».

O traballo é froito de intensas colaboracións internacionais que o CiMUS mantén activas con grupos de Estados Unidos, México, e China, e nel participaron dous laboratorios do centro de investigación da Universidade de Santiago (USC) : os liderados polos doutores Miguel Fidalgo (Stem Cells and Human Diseases) e Miguel González-Blanco (DNA Repair and Genome Integrity), do cal forma parte a investigadora Diana Guallar.

Os resultados deste estudo non só supoñen unha importante achega ao coñecemento científico dispoñible sobre a implicación de TET2 na regulación epigenética das células nai, senón tamén á investigación sobre o cancro, xa que ningún outro estudo contemplara ata hoxe a potencial acción reguladora desta proteína sobre o ARN.

Referencias

RNA-dependent chromatin targeting of TET2 for endogenous retrovirus control in pluripotent stem cells
Diana Guallar, Xianju Bi, Jose Angel Pardavila, Xin Huang, Carmen Saenz, Xianle Shi, Hongwei Zhou, Francesco Faiola, Junjun Ding, Phensinee Haruehanroengra, Fan Yang, Dan Li, Carlos Sanchez-Priego, Arven Saunders, Feng Pan, Victor Julian Valdes, Kevin Kelley, Miguel G. Branco, Lingyi Chen, Huayan Wang, Jia Sheng, Mingjiang Xu, Miguel Fidalgo, Xiaohua Shen and Jianlong Wang.

Facebooktwittergoogle_pluslinkedinmail

Here's your chance to leave a comment!