Una piedra en el camino

Post escrito por Rafael García López, alumno del máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas que organiza el IBMCP.

Hoy estamos aquí para hablar de los micro-RNAs (o miRNAs) pero primero vamos a ponernos en situación con u ejemplo cotidiano. Imaginemos que el núcleo de las células es como la central de correos, ahí están almacenados nuestros datos, nuestros mensajes. Como es lógico para que esos datos lleguen a donde se les necesita (el citoplasma) se necesita un mensajero. Ahora imaginemos que en el camino que recorre ese mensajero (RNA mensajero o mRNA) hay una piedra con la que se tropieza y nunca llega a entregar su mensaje. Pues la maravillosa piedra con la que se tropieza ese mensajero y que impide que te llegue tu ansiado mensaje, esa piedra, esa p…pequeña piedra es el microRNA.

Estas piedras (los miRNAs) son un tanto especiales ya que los mensajeros tampoco son del todo normales. Cada mensajero, que viene de la central o núcleo, lleva siempre el mismo mensaje con el mismo destino, y siempre se tropieza con la misma piedra, ya que estas piedras ya saben en el camino de que mensajero se tienen que poner; son como un ente malvado que se dedican a perseguir a un solo mensajero para que nunca llegue a entregar su mensaje.

Una vez entendida la “motivación” que mueve a estos microRNAs es momento de ponerse un poco serios y desgranar un poco este proceso. Dentro de las regiones del genoma de las células que antes se conocían como ADN basura (el genoma está dentro del núcleo, la central de donde salen todos los mensajes) porque nunca llegaban a generar una proteína, ahora se conoce que estas regiones a veces dan lugar a RNAs que nunca llegan a traducirse, es decir, generar una proteína, y permanecen y llevan a cabo su función en esta forma de RNA. Un microRNA se generan a partir de un RNA concreto que adquiere una forma de horquilla del pelo, y esta horquilla es reconocida por ciertas proteínas (DICER) que lo cortan dejando solo una pequeña parte, una guía que se unirá a otras proteínas (complejo RISC/Argonauta, aunque este no tiene nada que ver con Jason y sus compañeros de aventuras). Este complejo de proteínas junto al miRNA guía será lo que ya conocemos como la piedra en el camino. Estos pequeños RNAs, como su nombre indica son micro, solo cuentan con 21 nucleótidos (normalmente) que son las piezas que forman el RNA y el DNA, con unas pequeñas diferencias en las que no vamos entrar. Los mensajeros pueden estar formados por miles o decenas de miles de estas piezas, y aun así el microRNA es capaz de conseguir que estos mensajeros gigantes no entreguen su mensaje.

Figura 1

Como ya veíamos, estos microRNAs son un poco especiales y es que son idénticos a una pequeña parte del mensaje de los mensajeros, por ello son capaces de encontrarlos e interaccionar solo con su mensajero. Existen mensajeros que, aunque puedan ser diferentes, en algunas ocasiones presentan regiones que son idénticas, y si se diera que esta región que comparten es la reconocida por el miRNA este se dedicará a molestarlos a todos en el camino a su destino. Cuando el miRNA encuentra su mensajero se une a él por la región en la cual son idénticos, las proteínas que lleva junto a él se encargan de generar un corte que dará lugar a la degradación de ese pobre mensajero, destruyendo el mensaje que transporta. Es decir, el microRNA también se puede ver como un chicle que solo se pega al zapato del mensajero que él quiere, y es todo lo que lleva pegado lo que provoca que el mensajero acabe tropezando.

Estos microRNAs permiten a la célula tener un control muy fino, junto a otros mecanismos, de los mensajeros que se producen y su regulación. Es en este punto donde te pica la curiosidad y te preguntas ¿por qué están ahí esos microRNAs? y qué ocurre con ellos a lo largo del tiempo o con las condiciones ambientales. Es decir, por qué hay mensajeros sin piedra o cómo es que algunas de ellas solo aparecen cuando llueve o hace mucho calor por ejemplo; o como aquí en Valencia cuando se dan todas esas condiciones a la vez y la ciudad parezca que vaya a hundirse sobre sus cimientos.

Bien pues para estudiar a estos pequeños personajes en mi grupo de investigación se escogió el melón (Cucumis melo) como modelo con vistas a, en un futuro, poder emplear el conocimiento adquirido para mejorar las variedades de melón producidas en nuestro país y cómo se puede llegar mejorar su resistencia a sequía, al frío o a enfermedades entre otras cosas. El melón tiene una peculiaridad y es que además de los microRNAs ya mencionados de 21 nucleótidos presenta una gran abundancia de otros constituidos por 24. Las implicaciones de este cambio aún están siendo estudiadas.

Figura 2

El proceso de estudio de estos microRNAs es conceptualmente sencillo, aunque no tanto experimentalmente (opinión honesta de becario). La base está en obtener las secuencias de estos miRNAs mediante la secuenciación masiva (obtener miles de secuencias) y de esas ir validando aquellas que más probabilidades tengan de ser un verdadero miRNA. De extractos de plantas de melón crecidas en diferentes condiciones (frío, calor, salinidad, etc.) se busca si se puede amplificar (encontrar) a cada uno de estos microRNAs candidatos. Una vez encontrados mediante predicciones informáticas se buscan aquellos mensajeros a los que van a degradar, también llamados dianas. Se pasa a buscar por lo tanto estas dianas, pero deben mostrar una característica muy concreta, y es que al unirse al microRNA correspondiente este genera un corte muy particular, y es cuando podemos detectar dicho corte que podemos confirmar que una diana y su microRNA están interaccionando, y por lo tanto se daría por validado.

Comprender cómo estos microRNAs permiten controlar las funciones celulares y responder al ambiente nos permitirá mejorar no solo el melón, sino que este conocimiento sería extensible a otras plantas y las bases de su funcionamiento serían aplicables incluso a animales y otros organismos eucariotas.

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>