ARN no codificante como mecanismo epigenético
Os damos la bienvenida un día más a nuestro blog, si nos seguís desde el principio sabréis que estamos explorando el concepto de epigenética así como diversos tipos de mecanismos epigenéticos. En el post anterior os presentamos el concepto de ARN no codificante así como una forma en la que podemos clasificar a este tipo de biomolécula. En esta nueva entrada exploraremos el papel del ARN no codificante como mecanismo epigenético.
Mecanismo de acción.
Una vez que nos hemos familiarizado con el concepto de ARN no codificante, podemos abordar una cuestión aún más compleja: su mecanismo de acción.
El mecanismo de acción más ampliamente estudiado es el de los microRNAs. Este mecanismo de acción tiene como particularidad la capacidad de estas biomoléculas de unirse tanto con la maquinaria proteica como con los mRNAs de manera que conformar un complejo ribonucleoproteíco conocido como complejo de silenciamiento inducido por ARN o RISC.
Este complejo RISC posee actividad nucleasa, lo que quiere decir que es capaz de producir la fragmentación de los ácidos nucleicos, resultando esto, en un impedimento de la producción de proteínas. Esto es, esencialmente, un mecanismo de regulación génica, que puede ser llevado acabo con la intervención de factores de trascripción.
La siguiente imagen, extraída de la Revista Avance y Perspectiva, ilustra el proceso de formación del complejo RISC:
Cuando los cromosomas no determinan el sexo.
Ahora que ya hemos hablado de cómo llevan acabo la inhibición de la traducción, es el momento de dar un ejemplo (de los muchos que existen en la naturaleza) para ilustrar lo que es un ARN no codificante.
En efecto, tal y cómo hemos desvelado unos párrafos adelante, vamos a hablar de la inactivación del cromosoma X en las hembras de mamífero (también conocido como lionización).
Como bien sabemos, en los mamíferos, a diferencia de los machos que tienen cromosomas X e Y, las hembras poseen dos cromosomas X, se puede entender entonces la inactivación de uno de estos dos cromosoma X como un mecanismo de “compensación de dosis”.
Tal vez te estás preguntando qué tienen que ver los ARN no codificantes en todo esto que os estamos contando; pues bien, es un ARN no codificante el que lleva acabo esta inactivación al unirse a ciertas regiones de uno de los dos cromosomas X . Esta unión impide el acceso de la maquinaria de traducción y transcripción a dicho cromosoma, permaneciendo este por lo tanto inactivo.
La aparición diferencial de este ARN en hembras y no en machos no es fruto de la casualidad, sino que es fruto de la expresión del gen Xist cuya activación se da exclusivamente en hembras.
Os dejamos un vídeo que os puede ayudar a entender este proceso:
Pueden desplazarse.
Recientemente se ha demostrado que algunos RNAs no codificantes pueden ser transportados en el interior de vesículas a otras células, tejidos, e incluso, a otros órganos.
En este momento debes tener miles de preguntas y es que ¿qué tiene esto de especial? ¿por qué es esto importante?
Lo creas o no, es muy importante. Sobre todo desde el puntero campo de la biotecnología y en la medicina ya que, las aplicaciones de estos RNA en biomedicina no cesan de aumentar.
Ya en la entrada anterior mencionamos que algunos RNA no codificantes de pequeño tamaño, y más concretamente, los microRNA pueden ser empleados como biomarcadores en el diagnóstico de enfermedades, entendiendo por biomarcador aquella molécula biológica que se encuentra en la sangre, o en otros líquidos y tejidos corporales y cuya presencia es un signo de un proceso normal o anormal de una afección o enfermedad. A modo de ejemplo podemos mencionar miR-2861 al que se le ha atribuido una implicación clínica en la osteoporosis humana.
Los RNA no codificantes también son de vital importancia debido a sus aplicaciones en terapia génica (técnica terapéutica mediante la cual se inserta un gen funcional en las células de un paciente para corregir un defecto genético causante de una patología). Es por este motivo por el que en la actualidad existen grupos de investigación que estudian; por ejemplo, la relación entre los ARN no codificantes y la regulación del genoma del cáncer, como es el caso del proyecto del CIMA de la Universidad de Navarra.
Fuentes y links de interés:
Inactivación de cromosoma X en algunos cánceres masculinos
Inactivación del cromosoma X en el desarrollo de los ovocitos
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