Descubierto el mecanismo por el que el núcleo celular se mantiene limpio

Melanie Barzik, Ph.D., National Institute on
Deafness and Other Communication Disorders, NIH

Las células son pequeñas fábricas que constantemente producen moléculas de proteínas y ARN al decodificar la información genética almacenada en el ADN de sus cromosomas. La primera fase de esta decodificación, el proceso de transcripción, "transcribe" el código de ADN en moléculas de ARN. En los humanos, y en la mayoría de los otros organismos, todas las células del cuerpo llevan la información genética completa de todo el organismo, y cada célula individual requiere solo un pequeño subconjunto de su ADN decodificado. Aun así, la primera fase de decodificación (transcripción) es generalizada y produce una gran cantidad de excedentes de ARN.

Sin embargo, estos ARN extraños no se acumulan, ya que se degradan poco después de su producción. Esto evita la acumulación nociva de tránscritos no funcionales que de lo contrario serían perjudiciales para la salud celular. La mayor parte de esta desintegración de ARN se lleva a cabo por el complejo de exosomas de ARN nuclear, una exonucleasa de ARN 3'-5 ', que se adapta al ARN mediante adaptadores específicos, como el llamado complejo NEXT y la conexión PAXT. El laboratorio de Torben Heick Jensen descubrió previamente que NEXT y PAXT ayudan a la descomposición de diferentes tipos de ARN nucleares, pero la forma en que se logra esta especificidad seguía siendo enigmática.

Con su nueva publicación, el equipo de investigación ahora revela que los substratos NEXT contienen extremos 3 'desnudos', mientras que los sustratos PAXT albergan los denominados extremos 3 'de cola poli (A). A pesar de esta clara división, el estudio también revela que los sistemas de descomposición pueden cooperar, lo que ayuda a las células a degradar los substratos NEXT, incluso en la situación potencialmente peligrosa cuando la actividad NEXT disminuye. En este caso, los objetivos NEXT (que normalmente se producen sin una cola de poli (A) y se eliminan rápidamente) adquieren colas de poli (A), un sello distintivo de los objetivos de PAXT, que los someten a la descomposición mediada por PAXT. En conjunto, esto proporciona un mecanismo de orientación de dos capas para la clasificación nuclear eficiente del transcriptoma humano. Una pregunta importante que queda por responder ahora es cómo esta clasificación eficiente se combina con la producción (transcripción) de ARN.

Estos hallazgos son el resultado de un proyecto colaborativo encabezado por el postdoc Guifen Wu y el líder del equipo Manfred Schmid del laboratorio de Torben Heick Jensen en el Departamento de Biología Molecular y Genética, Universidad de Aarhus, en colaboración con Leonor Rib y Albin Sandelin del Departamento de Biología y Centro de Investigación e Innovación Biotecnológica, Universidad de Copenhague. El estudio fue financiado por la Fundación Novo Nordisk y la Fundación Lundbeck, y publicado en la revista internacional Cell Reports.

Fuente de la noticia: Aarhus University. "Cell biology: How to keep the nucleus clean." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 February 2020.