Los calamares pueden editar su ARN de una manera sin precedentes

calamar

Los calamares pueden modificar el ARN en la periferia de la célula

Los calamares no son solo resbaladizos, sino que también tienen una increíble capacidad de edición genética: les permite ajustar su propio ARN mucho después de que haya abandonado el núcleo.

Esto es lo que significa eso. Los genes, al menos en los humanos, permanecen invariables hasta que se recombinan y pasan a la próxima generación.

Esto también vale para nuestro ARN mensajero (ARNm). Las moléculas útiles leen nuestro ADN, crean pequeños mensajes cortos de ARN y los envían fuera del núcleo para decirle al resto de la célula qué proteínas deben construirse.

Una vez que el ARNm ha salido del núcleo, se cree que la información genética que transporta no se puede alterar mucho, pero una nueva investigación ha demostrado que en los nervios de calamar, este no es el caso.

"Estamos demostrando que los calamares pueden modificar el ARN en la periferia de la célula", dice Joshua Rosenthal, genetista del Laboratorio de Biología Marina (MBL) de Woods Hole.

"Funciona con este ajuste masivo de su sistema nervioso", dijo Rosenthal a Wired. "Lo cual es una forma realmente novedosa de pasar por la vida".

El equipo tomó los nervios de muestras de calamar costero de aleta larga macho adulto (Doryteuthis pealeii), y analizó la expresión de proteínas, así como el transcriptoma de los calamares, que es similar a un genoma, pero para el ARNm.

Descubrieron que en los nervios (o neuronas) del calamar, el ARNm se estaba editando fuera del núcleo, en una parte de la célula llamada axón.

Esta edición de ARNm permite a los calamares sintonizar finamente las proteínas que producen en los sitios locales (ver el diagrama a continuación). Con este hallazgo, los calamares se han convertido en las únicas criaturas que conocemos que pueden hacer esto.

calamar ARN

Imagen: Arriba, esquema de la anatomía del calamar que muestra la ubicación del "axón gigante", una proyección neural inusualmente grande que controla en parte el sistema de propulsión a chorro del calamar, utilizado para movimientos, ataques y huidas muy rápidas. A continuación, el diagrama esquemático de una neurona, que muestra la ubicación del núcleo donde se pensaba anteriormente que se producía toda la edición de ARN, y el axón, donde se identificaba la edición de ARN local en el calamar.

Sin embargo, esta no es la primera vez que los calamares muestran su destreza en la edición genética. En 2015, un equipo similar en MBL descubrió que los calamares editan su ARNm dentro de su núcleo en un grado increíblemente grande, en varias órdenes de magnitud de lo que sucede en los humanos.

"Pensamos que toda la edición de ARN ocurre en el núcleo, y luego los ARN mensajeros modificados se exportan a la célula", explica Rosenthal.

Pero el equipo demostró que aunque la edición está ocurriendo en ambos, ocurre significativamente más fuera del núcleo, en el axón, en lugar de dentro del núcleo.

Entonces, ¿por qué hacen esto los calamares? ¿Por qué necesitan cambiar tanto su ARNm? Bueno, aún no lo sabemos, pero el equipo de investigación tiene algunas ideas.

El pulpo, la sepia y los calamares utilizan la edición de ARNm para diversificar las proteínas producidas en el sistema nervioso. Esta podría ser una de las razones por las cuales estas criaturas son mucho más inteligentes que otros invertebrados.

"Es nueva la idea de que la información genética se puede editar de forma diferencial dentro de una célula y amplía nuestras ideas sobre cómo un solo plano de información genética puede generar complejidad espacial", escribe el equipo en su nuevo artículo.

"Tal proceso podría ajustar la función de la proteína para ayudar a satisfacer las demandas fisiológicas específicas de las diferentes regiones celulares".

Aunque en este momento este es solo un interesante estudio genético en calamares, los investigadores piensan que eventualmente, este tipo de sistema podría ayudar a tratar los trastornos neurológicos que incluyen la disfunción axonal.

CRISPR ha cambiado por completo el juego cuando se trata de editar el ADN dentro de nuestras células, y el ARN es significativamente menos permanente y, por lo tanto, editarlo podría ser menos peligroso.

"La edición de ARN es mucho más segura que la edición de ADN", dijo Rosenthal a Wired.

"Si cometes un error, el ARN simplemente das la vuelta y desaparece".

La investigación ha sido publicada en Nucleic Acids Research: Spatially regulated editing of genetic information within a neuron

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