EL ADN NO TIENE LA ÚLTIMA PALABRA

Post escrito por Julián Calleja, alumno del máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas que organiza el IBMCP.

Todos los organismos vivos necesitan de las proteínas para poder contarlo un día más, y son estos organismos, mediante un no tan conocido camino, los que se encargan de producir esas proteínas que necesitan.

La historia de la “fabricación” de las proteínas empieza con el ADN, una copia de seguridad de la receta para producir proteínas. Este ADN, dependiendo del organismo, puede estar encerrado en un núcleo o no (en el último caso la región se llamaría nucleoide), eucariotas y procariotas respectivamente. Pero ambos tipos de organismos tienen en común un paso intermedio entre la lectura de esa receta y la preparación de las proteínas. Este paso, es simplemente un transporte de la receta hacia la fábrica de proteínas, el ribosoma, y es llevado a cabo por una “copia en sucio” del ADN, el ARN (más específicamente el mRNA, la ‘m’ es de mensajero).

Para rizar el rizo, este mRNA realmente sale del ADN como pre-mRNA, y es una copia directa del ADN (se genera en un proceso llamado transcripción). La receta que guarda este pre-mRNA contiene información de sobra y muchas florituras, por lo que antes de llegar al ribosoma (que es un tipo muy serio al que no le gusta esos adornos) elimina aquello que sobre y se queda con la receta más básica posible, el mRNA (a este fenómeno de quitar aquello que no interesa, se llama splicing).

dogma

Cuando, por fin, el mRNA logra alcanzar la fábrica, es decir, el ribosoma, este lee la receta que lleva escrita y comienza a ensamblar los ingredientes (los aminoácidos) para formar la proteína correspondiente a esa receta (a este proceso se le llama traducción). Y este es el pan nuestro de cada día para todas las proteínas producidas por los organismos, que son muchas y muy diversas.

Pero la historia no acaba aquí, no es tan simple, por algo dije al principio que el camino no era tan conocido. Todo esto era una mera introducción para poder centrarnos en la chicha del asunto, el splicing.

Como viene indicado más arriba, el splicing es el fenómeno por el que la receta queda reducida lo máximo posible de tal manera que todos los adornos desaparezcan y se quedé lo básico para indicar como “cocinar” proteínas. Pues bien, con intención de incluir más nombres raros, a la parte del mRNA eliminada se le llama intrón, y a la receta restante, exón. Por lo tanto, el mRNA que llega al ribosoma solo está compuesto por exones.

splicing

Todo este proceso se lleva a cabo gracias a la ayuda del espliceosoma, una maquinaria constituida por proteínas y snARN (un tipo de ARN diferente al mRNA). Este complejo reconoce la secuencia de la receta que viene sobrando y se encarga de cortarla formando un lazo, porque todo lo que hace la célula, lo hace bonito.

Y la cosa se sigue complicando, puesto que no todas las proteínas tienen siempre el mismo patrón de splicing. Es decir, que en situaciones concretas, la célula decide que no se elimine todo lo que se tendría que eliminar de la receta, e incluso que se mantenga eliminándose otra parte, esto es el splicing alternativo. Suena complejo, y lo es. Suena innecesario, pero es imprescindible. Es posible que el organismo se plante ante una situación concreta en la que las proteínas que produce no funcionen bien, y por lo tanto tenga que inducir una serie de cambios en ellas (mediante ciertas hormonas en el caso de las plantas) para poder sobrellevar la situación.

Así, la receta se ve ligeramente alterada, y las órdenes que sigue el ribosoma se materializan en proteínas ligeramente diferentes a las originales, a estas diferentes formas de una misma proteína se las conoce como isoformas.

splicing_alternativo

Finalmente y como resumen para simplificar todo este barullo, tenemos el ADN, una copia de seguridad de todas las recetas para proteínas. De cada una de las recetas se forman copias en sucio, el pre-mRNA. Estas recetas, se modifican eliminando aquello que no interese, pudiendo eliminarse diferentes partes en situaciones variadas. Tras esto obtenemos el mRNA, o la receta definitiva, que es leído por el ribosoma, y usando los aminoácidos, prepara proteínas. En torno al splicing alternativo sigue habiendo una gran nube de desconocimiento, debiéndose profundizar en las causas y las consecuencias más directas que provocan el fenómeno, así como el papel del espliceosoma y sus interactores en todo el proceso.

Clarificando todo el misterio se podrá entender mejor el mundo que nos rodea, e incluso a nosotros mismos.



46 Comentarios

  1. No conocía esta posibilidad de variar el proceso de maduración del ARNm, es muy interesante y a primera vista parece dotar de una flexibilidad suplementaria de adaptación inmediata al medio a la vida. Un caso parecido que conocía era la metilacion del ADN, que creo que silencia o activa genes nuevos, y por lo tanto modificando las proteínas producidas.

    Este tipo de adaptación, da una vuelta de tuerca a la evolución, creando esta especie de evolución de segundo orden, que permite cierta adaptación inmediata al medio, pero que a la vez solo es posible si la evolución convencional ha logrado implementar este tipo de mecanismo.

    Saludos y gracias por mantenernos informados!

  2. Se agradece la traducción a un lenguaje más coloquial de los pasos del proceso. Facilita enormemente la lectura y comprensión

  3. Un tema muy bien tratado. Gracias por el lenguaje coloquial. Te has hecho entender muy bien, que no sólo el saber hace al sabio si no también saber transmitirlo.

    1. Exactamente mi trabajo consiste en ver el papel de las DELLAs (proteínas que actúan como regulador negativo de la ruta de señalización de las giberelinas, una de las fitohormonas) en este embrollo. Es decir, ver si las DELLAs, y por ende las giberelinas, toman parte en el proceso de splicing alternativo, y en caso afirmativo, buscar los genes que son alterados y en qué grado se da dicha regulación.

  4. Enhorabuena Julián eres un crack, me parece muy interesante todo lo que dices y sobre todo la manera que tienes de expresarlo para que así pueda llegar a todo el mundo.Mucha suerte

  5. Me parece muy interesant e, innovador porque parece que intriduce un elemento de no pura necesidad en la transmision del ADN, lo cual parece bueno, ademas la preparacion tan cientifica que se aprecia en Julian, dando la impresion de ir forjandose la personalidad de un gran investigador. Animo y gracias, Julian, pues ademas de la investigacion eres un ejemplo de laboriosidad para muchos jovenes. Un abrazo, Juan Gomez.

  6. Me parece muy interesante einnovador porque parece que intriduce un elemento de no pura necesidad en la transmision del ADN, lo cual parece bueno, ademas la preparacion tan cientifica que se aprecia en Julian, dando la impresion de ir forjandose la personalidad de un gran investigador. Animo y gracias, Julian, pues ademas de la investigacion eres un ejemplo de laboriosidad para mychos jovenes. Un abrazo, Juan Gomez.

  7. Un trabajo muy interesante y muy prometedor. Me alegro mucho y te doy mi enhorabuena Julián. Sigue así, que vas a llegar muy lejos.

  8. Un estudio realizado por un joven emprendedor y comprometido. Después de un buen trabajo siempre hay una gran recompensa y nada mejor que tu propia satisfacción y la de esos padres maravillosos que tienes y que son un referente para ti. Enhorabuena! Un trabajo impecable.

  9. Me ha gustado mucho. A medida que iba leyendo me iba interesando más. Expuesto con claridad.
    Enhorabuena y a seguir investigando.

  10. Buen trabajo Julián. Me gusta eso de que los organismos tengan un buen sistema de archivos experimentales para no pifiarla a la hora de fabricar proteínas y que no salgan “chungas”. Esa es la función del pre-mRNA no?, lo que hacemos algunas veces con varios archivos abiertos de PhotoShop
    Está muy bien este mundo del ADN; PERO CUIDADÍN!
    Un saludo chaval.

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Por J. M. Mulet
Publicado el ⌚ 5 julio, 2017
Categoría(s): ✓ Julián Calleja • Master IBMCP • Procesamiento del ARN
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