Andamiaje de estructuras subcelulares identificadas después de cien años
Llegar al núcleo de las motas nucleares
Las motas nucleares son pequeñas aglomeraciones de proteínas en el núcleo de la célula que participan en el procesamiento de la información genética. Los investigadores de Berlín han descubierto ahora cómo se construyen las motas nucleares y fueron capaces de cerrar una brecha de larga data en la investigación.
Núcleo de células humanas bajo el microscopio: Los marcadores para SON (rojo; imagen izquierda) y SRRM2/SC35 (verde; imagen central) resaltan dónde se encuentran las motas nucleares (imagen derecha) en relación con el ADN de la célula (azul). El núcleo tiene alrededor de 10 micrómetros de diámetro, que es una centésima de milímetro.
Ibrahim Ilik, MPI f. molek. Genetik
Cuando el famoso médico español Santiago Ramón y Cajal miró a través de su microscopio en 1910, descubrió unas "motas transparentes" irregulares que aparecían en todo el núcleo de una neurona. Todavía no está claro en qué consisten estas motas nucleares, aunque las ciencias biológicas y médicas han experimentado varias revoluciones desde entonces.
"Aunque sabemos bastante sobre su función, no sabíamos cómo se originan las motas nucleares, es decir, en qué consiste su núcleo", dice Tuğçe Aktaş del Instituto Max Planck de Genética Molecular.
Un equipo de científicos de Berlín, dirigido por el líder del Grupo de Investigación Max Planck, identificó ahora las moléculas que forman el andamiaje de las motas nucleares y describió sus resultados en la revista científica eLife. Las dos proteínas en cuestión son el SON y el SRRM2, que están presentes en diferentes variaciones en todo el reino animal. Ambas moléculas están involucradas en el procesamiento del ARN, que se produce cuando se transcriben los genes. Sin estas proteínas, las motas se disuelven.
A diferencia de otras estructuras celulares, las motas no tienen una envoltura de membrana. Consisten en una agregación de moléculas que pueden disolverse y reensamblarse dinámicamente, exhibiendo las propiedades de los sólidos así como las de los líquidos. Estos "condensados" se pueden encontrar en toda la célula. "Cada condensado celular tiene una proteína que representa su núcleo - en el caso de las motas nucleares, hay dos", dice Aktaş.
De los arenques rojos y de encontrar el camino correcto
No es una coincidencia que los intentos anteriores de identificar el mínimo común denominador de las misteriosas estructuras no hayan tenido éxito. "Durante 30 años los científicos han estado tiñendo las motas nucleares con un reactivo que no conocían muy bien", dice Aktaş. "No nos dimos cuenta de que hemos estado en la oscuridad durante décadas".
Desde principios de los noventa, las motas nucleares se han visualizado con una sustancia llamada SC35, que es un anticuerpo que se adhiere específicamente a ciertos sitios en las motas y puede teñirlas con la ayuda de pigmentos. Hasta hace poco, sin embargo, se asumía que el anticuerpo sólo reconocía la pequeña proteína SRSF2, una suposición que ahora resultó ser errónea.
"Queríamos usar el anticuerpo como cebo para pescar las motas en la célula", dice İbrahim Avşar Ilık, el autor principal del estudio. "Fue una gran sorpresa encontrar la proteína SRRM2, que no era la presa prevista para nuestro experimento." Resultó que el anticuerpo no sólo se adhiere a la ya conocida SRSF2, sino especialmente y particularmente bien a la SRRM2.
La búsqueda en el árbol genealógico evolutivo
Mientras que la secuencia de la SRRM2 varía ampliamente en las diferentes especies animales, la proteína tiene una pequeña sección que se ha preservado a lo largo de cientos de millones de años de evolución. Buscando proteínas similares en el árbol genealógico evolutivo, los investigadores también notaron la proteína SON, que fue considerada por otros grupos de investigación como un posible componente crítico de las motas, también. "Teníamos la idea de que la combinación de las dos proteínas podría ser el componente fundamental de las motas", dice Ilık.
Para probar su hipótesis, el equipo cultivó células humanas con los genes de SRRM2 o SON desactivados. Esto dio lugar a que sólo quedaran restos esféricos de las motas en los núcleos de la célula. Una vez que los investigadores derribaron ambas proteínas simultáneamente, todas las motas se disolvieron completamente y se encontró que las proteínas asociadas estaban distribuidas por todo el núcleo de la célula. "Concluimos que SRRM2 y SON deben ser el andamiaje para las motas nucleares", dice Ilık. "A continuación, investigaremos cómo las dos proteínas se unen a otras moléculas y cómo se controla este proceso".
La mala interpretación histórica tiene consecuencias
Pero los resultados tienen aún más, y tal vez consecuencias de gran alcance. "Ahora que está claro que el SC35 se une a una proteína diferente de la asumida, los resultados de investigaciones anteriores sobre motas nucleares deben ser cuidadosamente reevaluados", dice Aktaş.
El anticuerpo SC35 también se ha utilizado ampliamente en la investigación de enfermedades, ya que las motas se han implicado en varias condiciones neurodegenerativas como la enfermedad de Huntington, la ataxia espinocerebelosa y la atrofia de la dentatorubro-palidoluysis. "Puede haber perspectivas totalmente nuevas para la investigación de estas enfermedades", dice Aktaş.
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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