La comprensión de este mecanismo es muy importante para futuras estrategias terapéuticas
Investigadores de los EE.UU. e Israel han identificado el primer ejemplo de una criatura capaz de editar su propia constitución genética con el fin de mezclarse en sus alrededores: el calamar.
En un informe en una edición reciente de la revista eLife, el Dr. Eli Eisenberg del Departamento de Física de la Universidad de Tel Aviv y la Escuela Sagol of Neuroscience y sus colegas explicaron que el calamar Doryteuthis pealieii puede alterar la mayor parte de sus propias proteínas en función de las necesidades.
"Hemos demostrado que la edición de ARN es un factor importante en el procesamiento de la información genética en lugar de una excepción a la regla", explicó el Dr. Eisenberg, quien es co-autor del estudio junto con investigadores de la Universidad de Connecticut Health Center, la Universidad Bar-Ilan en Israel, y la Universidad de Ciencias Médicas de Puerto Rico Campus.
"Al mostrar que la edición de ARN del calamar forma de nuevo dramáticamente la totalidad de su proteoma - todo el conjunto de proteínas expresadas por un genoma, célula, tejido u organismo en un momento determinado - hemos demostrado que la auto-edición de de mARN de un organismo es un evolutivo crítico y una fuerza de adaptación", continuó, añadiendo que el descubrimiento también podría tener implicaciones para el tratamiento de enfermedades en los seres humanos.
Aunque el ARN es una copia del código genético que se traduce en proteínas, su denominada transcripción puede ser editada antes de que se traduzca en proteínas. Este proceso puede allanar el camino para los diferentes tipos de estas proteínas. Los científicos ya han observado casos de edición de ARN anormal en pacientes humanos con diversas enfermedades neurológicas, anotaron los autores del estudio.
Calamares y pulpos cambian sus apariciones fisiológicos durante el curso de su vida, así como a través de diferentes hábitats. Esto sugirió que podría estar llevandose a cabo una extensa recodificación en las especies, pero que nunca antes había sido confirmada como los genomas de estas criaturas (así como los de la mayoría de especies similares) y aún tenían que ser secuenciadas por los científicos.
En el nuevo estudio, el Dr. Eisenberg y sus colegas extrajeron ADN y ARN de calamar y se utilizan técnicas de secuenciación y análisis computacional para comparar y contrastar los dos tipos de material genético. Ellos identificaron las secuencias en las que el ARN y el ADN no coincidían ya que habían sido editadas por las criaturas.
"Fue sorprendente encontrar que el 60 por ciento de las transcripciones de ARN de calamar fueron editadas", dijo el Dr. Eisenberg. "La mosca de la fruta, en aras de comparación, se cree que edita sólo el 3 por ciento de su estructura".
"¿Por qué los calamares editan hasta tal punto? Una teoría es que tienen un sistema nervioso muy complejo, exhibiendo una sofisticación del comportamiento inusual de invertebrados", añadió. "Ellos también pueden utilizar este mecanismo para responder a los cambios de temperatura y otros parámetros ambientales".
Los autores del estudio esperan usar su enfoque para identificar los sitios de recodificación en otros tipos de organismos que todavía tienen que tener sus genomas secuenciados.
"Nos gustaría entender mejor cómo es de frecuente este fenómeno es en el mundo animal. ¿Cómo se regula? ¿Cómo es explotado para conferir la capacidad de adaptación?", Dijo el Dr. Eisenberg. "También puede tener implicaciones para nosotros".
"Las enfermedades humanas son a menudo el resultado de proteínas mal plegadas, que a menudo se convierten en tóxicas", añadió. "Por lo tanto la cuestión del tratamiento de las proteínas mal plegadas, susceptibles de ser generadas por una extensa recodificación tal como se expuso en las células de calamar, es muy importante para futuras estrategias terapéuticas".
Artículo científico: The majority of transcripts in the squid nervous system are extensively recoded by A-to-I RNA editing
