Controladores de velocidad para la producción de proteínas
La traducción del código genético en proteínas es un proceso vital en cualquier célula. El equipo de la profesora Mihaela Zavolan en el Biozentrum de la Universidad de Basilea ha descubierto importantes factores que influyen en la velocidad de la síntesis de proteínas en la célula. Los resultados, recientemente publicados en "PNAS", sirven de base para analizar mejor el control traslacional en una amplia gama de tipos de células.
Modelo de la síntesis de proteínas en la célula: Los ribosomas (blancos) traducen el ARNm (azul) en proteínas (rosadas).
University of Basel, Biozentrum
Las proteínas realizan varios trabajos en las células, catalizan miles de reacciones bioquímicas, transmiten señales y son necesarias para construir estructuras celulares y procesos de transporte. Dentro de cada célula de nuestro cuerpo se producen grandes cantidades de proteínas sin parar.
El crecimiento, la diferenciación y las funciones de las células están íntimamente relacionadas con su actividad de síntesis de proteínas, que traduce el código genético en proteínas. El equipo de investigación dirigido por la profesora Mihaela Zavolan en el Biozentrum de la Universidad de Basilea ha investigado miles de genes en células de levadura en crecimiento y ha descubierto determinantes que afectan a la velocidad con la que se sintetizan las diferentes proteínas.
Síntesis de proteínas: Del código genético a la proteína
La producción de proteínas requiere tres actores principales: el ARNm que lleva el mensaje del gen y funciona como una plantilla; el ARNt lleva los bloques de construcción de la proteína, los aminoácidos, al ribosoma; y el ribosoma que encadena los aminoácidos en la secuencia de proteínas. En una célula eucariotas típica, hay millones de ribosomas que reúnen proteínas, de acuerdo con las necesidades específicas de la célula. Alineados como una cadena de perlas, los ribosomas múltiples trabajan típicamente en un ARNm dado para producir simultáneamente un número correspondiente de proteínas.
Factores que controlan la traducción de las proteínas
"Queríamos saber qué factores determinan las tasas de síntesis de las proteínas, especialmente a nivel de la elongación de la cadena de aminoácidos. Estudios anteriores sugirieron que es poco frecuente que los ribosomas colisionen entre sí, lo que reduciría la producción de proteínas", dice Zavolan, "pero no pudimos encontrar evidencia que apoyara este choque, incluso para los ARNm con alta densidad de ribosomas".
Además, los investigadores han descubierto que también la carga de los aminoácidos incorporados es tan importante para la velocidad de alargamiento como la disponibilidad de tRNAs. "Este es, por ejemplo, el caso de las proteínas del ribosoma mismo. Encontramos que los aminoácidos cargados positivamente de las proteínas ribosomales reducen notablemente la velocidad con la que los ribosomas proceden en los ARNm correspondientes", dice Zavolan. "Sin embargo, las proteínas ribosomales están optimizadas de muchas maneras para mantener una alta velocidad de traducción, por ejemplo, al ser codificadas con codones que corresponden a tRNAs muy abundantes". Además de los parámetros bien conocidos, los factores descritos en el estudio juegan un papel bastante importante a la hora de explicar la variabilidad de las tasas de traducción entre los ARNm.
De los ARNm sensibles a la enfermedad
Los científicos quieren investigar más a fondo cómo el control traslacional contribuye a la regulación del destino celular. Hay indicaciones de que ciertos ARNm son más sensibles que otros a los cambios en el número de ribosomas en la célula. Uno de estos ARNm codifica un factor de transcripción involucrado en la formación de glóbulos rojos. "Una reducción en el número de ribosomas, causada por mutaciones, afecta fuertemente este factor y perjudica el proceso de maduración de los glóbulos rojos. Por lo tanto, las personas afectadas sufren de anemia", dice Zavolan. "Al extender nuestro enfoque a otros sistemas, queremos entender mejor qué ARNm son especialmente sensibles a los cambios en la traducción."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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