Entendiendo a aquellos que silencian información genética: los ARN pequeños

Doctor José Luis Reyes Taboada

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Los seres vivos mantienen la información necesaria para su desarrollo y crecimiento en forma de ácido desoxirribonucleico (ADN), el material genético que se encuentra en el núcleo de las células. Esta información debe ser transmitida al resto de la célula para llevar a cabo sus funciones, tarea que generalmente llevan a cabo las proteínas. La comunicación entre ADN y las proteínas está mediada por el ácido ribonucleico (ARN), que actúa como intermediario o mensajero de la información codificada en el núcleo de la célula y que después es “traducida” para formar proteínas (ADN→ARN→PROTEINA). Por ésta y varias razones, el ARN tiene un lugar muy importante en las diversas funciones de la célula. Se ha planteado que desde el mismísimo origen de la vida, el ARN ha estado involucrado en las actividades básicas celulares y aún hoy en día seguimos encontrado nuevas vías de regulación y mecanismos moleculares donde el ARN tiene un papel protagónico. En el IBt se imparte un curso sobre ARNs pequeños que ofrece una visión general sobre algunos de estos mecanismos, resaltando los descubrimientos más recientes en el área de la regulación de la expresión génica (esto es, de cómo se “prenden” y “apagan” los múltiples genes que un organismo contiene).

Una de las facetas del ARN, descubierta en años recientes, es el mecanismo de regulación de la expresión de los genes conocido como “silenciamiento por ARN”. Durante el desarrollo de un organismo, diversos grupos celulares deben reproducirse y adquirir características específicas que les llevan a desempeñar funciones determinadas (diferenciación celular), y en este proceso el silenciamiento por ARN juega un rol fundamental. El silenciamiento por ARN también participa en la defensa antiviral, en el ordenamiento adecuado del material genético dentro del núcleo celular, etc., tanto en plantas como en animales. El mal funcionamiento del silenciamiento por ARN puede entonces generar problemas en el desarrollo de estos organismos. Recientemente se le ha involucrado, incluso, en distintas enfermedades como el cáncer.

Recordemos la cronología de los eventos que llevan a la producción de una proteína: a partir de la secuencia de nucleótidos de un fragmento funcional de ADN (gen) se transcribe la información a una molécula de ARN, que será traducida a una secuencia de aminoácidos unidos entre ellos formando una proteína. La principal propiedad del silenciamiento por ARN recae en la producción de ARNs pequeños (de tan sólo 21 a 24 nucleótidos o unidades formadoras de material genético), que son utilizados para dirigir el reconocimiento de algún ARN celular, unírsele por complementariedad (como una llave en su cerradura), y en consecuencia “apagar”, o en otras palabras, silenciar la expresión del gen del que el ARN proviene, lo cual puede alterar el funcionamiento de la célula donde esto ocurra.

Algunos de estos ARNs pequeños son conocidos como siARNs (del inglés, small interfering RNAs, ARNs de interferencia), y generalmente son producidos a partir de moléculas de ARN invasoras (como virus), mientras que otros, los llamados microARNs, son producidos por la propia célula animal o vegetal. En conjunto, pueden actuar silenciando la expresión de algunos genes como mecanismo de defensa ante agentes exógenos. En otros casos inhiben la acumulación de uno o varios ARNs celulares y de esta forma regulan las actividades de diferentes proteínas dentro de la célula que pueden participar en varias etapas del desarrollo del organismo en cuestión, por ejemplo, durante la diferenciación celular que es el proceso mediante el cual una célula precursora se convierte en otro tipo celular con funciones más especializadas, que puede incluir además, cambios morfológicos.

El estudio de estos ARNs pequeños ha permitido, además, descubrir nuevos mecanismos basados en ARN, pero que en este caso incluyen a ARNs largos que no habían sido descubiertos antes. Este es un campo que apenas estamos empezando a comprender y forma parte de los temas que se abordan en el curso, con el objetivo de expandir nuestro entendimiento de los procesos regulados por moléculas de ARN, grandes y chicas.

Los temas del curso sobre ARNs pequeños se actualizan constantemente, lo que permite a los estudiantes estar a la vanguardia del conocimiento en ésta, tan relevante área. El curso se ofrece una vez al año en el semestre de otoño, a estudiantes de maestría y doctorado de nuestros programas de posgrado. El curso cuenta con la presencia de profesores invitados nacionales e internacionales.

Fuente: Revista Biotecnología en Movimiento