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El mecanismo descrito por los investigadores del IRB Barcelona desempeñó un papel clave en la evolución de los organismos unicelulares a formas de vida más complejas.
Entender estos procesos puede repercutir en el tratamiento de enfermedades relacionadas con las proteínas extracelulares, como el asma y la enfermedad obstructiva pulmonar crónica.
Los resultados se han publicado en la revista Nucleic Acids Research.
Todas las especies de la Tierra utilizan casi exactamente el mismo código genético para producir proteínas. Y, sin embargo, muchas proteínas humanas son muy distintas de las bacterianas y estas diferencias contribuyen a las diferentes propiedades que tienen las células humanas y las de organismos más simples.
Científicos del IRB Barcelona liderados por el investigador ICREA Dr. Lluís Ribas de Pouplana han identificado una proteína modificadora del ARNt llamada ADAT como un actor clave en la producción de un grupo de proteínas dirigidas al medio extracelular. La composición de dichas proteínas es tan peculiar que las células requieren ciertas "mejoras" funcionales para producirlas, y la principal se revela en este trabajo.
"Las proteínas extracelulares son esenciales para la comunicación célula-célula, un requisito central para la evolución de la multicelularidad", explica el Dr. Ribas de Pouplana, jefe del Laboratorio de Traducción Genética, "es razonable concluir que esta modificación del ARN, que es una característica prevalente de las células eucariotas, desempeñó un papel en la aparición de los eucariotas multicelulares."
El proyecto se ha beneficiado de las colaboraciones con los grupos liderados por el investigador ICREA Dr. Toni Gabaldón (IRB Barcelona), la Dra. Eva Novoa (Centro de Regulación Genómica), y la Dra. Ana Pardo-Saganta (CIMA, Navarra).
El papel de las proteínas extracelulares en las enfermedades humanas comunes
El correcto desarrollo de las funciones de los tejidos y del organismo requiere un equilibrio en las proteínas presentes en el medio externo celular. Las mucinas, que se producen para proteger los tejidos epiteliales en la mayoría de los animales, son un grupo de proteínas extracelulares que dependen de la ADAT.
La sobreexpresión de las mucinas es un factor importante en varias enfermedades humanas, incluidas las afecciones pulmonares como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Estos hallazgos ponen de manifiesto que cualquier enfermedad que dependa de la función de estas proteínas puede ser potencialmente tratada mediante la inhibición de ADAT. Los científicos seguirán esta línea de investigación en los próximos años, para seguir ampliando conocimiento.
Artículo de referencia:
Human tRNAs with inosine 34 are essential to efficiently translate eukarya-specific low-complexity proteins.
Adrian Gabriel Torres, Marta Rodríguez-Escribà, Marina Marcet-Houben, Helaine Graziele Santos Vieira, Noelia Camacho, Helena Catena, Marina Murillo Recio, Àlbert Rafels-Ybern, Oscar Reina, Francisco Miguel Torres, Ana Pardo-Saganta, Toni Gabaldón, Eva Maria Novoa & Lluís Ribas de Pouplana.
Nucleic Acids Research (2021) DOI: 10.1093/nar/gkab461
IRB Barcelona
El Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) trabaja para conseguir una vida libre de enfermedades. Desarrolla una investigación multidisciplinar de excelencia para curar el cáncer y otras enfermedades vinculadas al envejecimiento. Establece colaboraciones con la industria farmacéutica y los principales hospitales para hacer llegar los resultados de la investigación a la sociedad, a través de la transferencia de tecnología, y realiza diferentes iniciativas de divulgación científica para mantener un diálogo abierto con la ciudadanía. El IRB Barcelona es un centro internacional que acoge alrededor de 400 científicos de más de 30 nacionalidades. Reconocido como Centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2011, es un centro CERCA y miembro del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
