Los científicos encuentran instrucciones en el ADN basura

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Los biólogos moleculares rusos han descubierto que el ADN basura en los extremos de los cromosomas contiene instrucciones para sintetizar una proteína que ayuda a las células a no morir por estrés. Sus hallazgos fueron presentados en la revista Nucleic Acids Research.

"Esta proteína es interesante porque se encuentra en el ARN, que antes se consideraba no codificante, uno de los" ayudantes "de la telomerasa. Descubrimos que puede tener otra función si no está en el núcleo celular, sino en su citoplasma. La telomerasa puede acercar a los científicos a la creación del "elixir de la juventud" y ayudar en la lucha contra el cáncer ", dijo Maria Rubtsova de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, cuyas palabras informa el servicio de prensa de la universidad.

La clave de la inmortalidad

Las células del embrión y las células madre embrionarias son prácticamente inmortales desde el punto de vista de la biología: pueden vivir casi indefinidamente en un entorno adecuado y dividirse un número ilimitado de veces. Por el contrario, las células del cuerpo de un adulto pierden gradualmente su capacidad de dividirse después de 40-50 ciclos de división, entrando en la fase de envejecimiento, lo que presumiblemente reduce las posibilidades de desarrollar cáncer.

Estas diferencias se deben al hecho de que cada división de las células "adultas" conduce a una reducción en la longitud de sus cromosomas, cuyos extremos están marcados con segmentos especiales que se repiten, los llamados telómeros. Cuando los telómeros se vuelven demasiado pequeños, la célula "se retira" y deja de participar en la vida del cuerpo.

Esto nunca sucede en las células embrionarias y cancerosas, ya que sus telómeros se renuevan y alargan con cada división debido a enzimas telomerasas especiales. Los genes responsables del ensamblaje de estas proteínas están desactivados en las células adultas y, en los últimos años, los científicos han estado pensando activamente sobre si es posible extender la vida de una persona encendiéndolas a la fuerza o creando un análogo artificial de las telomerasas..

Rubtsova y sus colegas han estado estudiando durante mucho tiempo cómo funcionan las telomerasas "naturales" en humanos y otros mamíferos. Recientemente, se interesaron en por qué las células ordinarias del cuerpo, donde esta proteína no funciona, por alguna razón sintetizan grandes cantidades de uno de sus asistentes, una pequeña molécula de ARN llamada TERC.

Esta secuencia de alrededor de 450 "letras genéticas", explica el biólogo, anteriormente se pensaba que era una pieza común de "ADN basura" que la telomerasa copia y agrega a los extremos de los cromosomas. Por esta razón, los científicos no prestaron mucha atención a la estructura de TERC y los posibles roles de este fragmento del genoma en la vida de las células.

Asistente oculto

Al analizar la estructura de este ARN en las células cancerosas humanas, el equipo de Rubtsova notó que hay una secuencia de nucleótidos especial en su interior, que generalmente marca el comienzo de una molécula de proteína. Habiendo encontrado una "pieza" tan curiosa, los biólogos comprobaron si existen análogos en las células de otros mamíferos.

Resultó que estaban presentes en el ADN de gatos, caballos, ratones y muchos otros animales, y su estructura de este fragmento en el genoma de cada uno de estos animales coincidía en aproximadamente la mitad. Esto llevó a los genetistas a la idea de que dentro de TERC no había fragmentos sin sentido de genes antiguos, sino una proteína completamente "viva".

Probaron esta idea insertando copias adicionales de este ARN en el ADN de las mismas células cancerosas y haciéndolas leer más activamente esas regiones. Además, los científicos llevaron a cabo una serie de experimentos similares en E. coli, en cuyo genoma no hay cromosomas ni telomerasas "clásicos".

Resultó que el ARN de la telomerasa era en realidad responsable de la síntesis de moléculas proteicas especiales, hTERP, que constaba de solo 121 aminoácidos. Su mayor concentración en células cancerosas y microbios, como demostraron otros experimentos, las protegió de diversos tipos de estrés celular, salvándoles la vida en caso de sobrecalentamiento, falta de alimentos o aparición de toxinas.

La razón de esto, como más tarde descubrieron Rubtsova y sus colegas, fue que hTERP acelera el proceso de "procesamiento" de restos de proteínas, ARN y otras moléculas en los lisosomas, los principales "incineradores" de la célula. Esto los protege simultáneamente de la muerte y reduce significativamente las posibilidades de mutaciones y el desarrollo de cáncer.

Otros experimentos, según los genetistas, nos ayudarán a comprender cómo interactúan la telomerasa y la hTERP, y cómo se pueden utilizar para crear una especie de "elixir de la juventud" que sea seguro desde el punto de vista de la oncología.