Nuevo avance: ¡Cómo ayudan los hongos filamentosos en la escisión del ARN!

Nuevo avance: ¡Cómo ayudan los hongos filamentosos en la escisión del ARN!

El 28 de marzo de 2025, investigadores de la Universidad de Heidelberg, junto con socios internacionales, lograron avances significativos en la comprensión del empalme de ARN. Estos procesos son cruciales para la correcta producción de proteínas y por tanto para las funciones vitales de las células. La información necesaria para producir proteínas se almacena en el ADN y se deriva a través del ARN mensajero (ARNm). Durante el procesamiento, se cambia la estructura del pre-ARNm, que contiene partes codificantes (exones) y no codificantes (intrones). Informes de la Universidad de Heidelberg, que este proceso (splicing) es crucial para la producción de proteínas funcionales.

Durante el empalme, se deben eliminar los intrones y volver a unir los exones. Un conjunto complejo de moléculas conocido como espliceosoma es responsable de este proceso. Consiste en una combinación de componentes de ARN y proteínas, cuya disposición y función precisas son de gran importancia para la precisión del proceso de empalme. Un equipo de bioquímicos de Heidelberg y biólogos estructurales internacionales ha descubierto que el espliceosoma es capaz de reconocer sitios de empalme no auténticos.

Descubrimientos cruciales sobre proteínas de empalme

En el estudio, que se centró en los espliceosomas del hongo filamentoso termófiloChaetomium termófiloEnfocados, se identificaron dos proteínas, GPATCH1 y DHX35, como críticas para la fidelidad del proceso de empalme. La investigación muestra, que GPATCH1 reconoce el pre-ARNm defectuoso y detiene el espliceosoma, mientras que DHX35 elimina el ARNm precursor inapropiado. Estos mecanismos previenen la formación de proteínas defectuosas que podrían resultar de un empalme incorrecto.

Los investigadores de Heidelberg, Shanghai y Göttingen también analizaron en detalle la estructura de los espliceosomas mediante microscopía crioelectrónica (crio-EM). El complejo ctILS muestra una gran similitud con las estructuras correspondientes enC. elegansy sugiere que los fundamentos del empalme se conservan en diferentes organismos. Estos hallazgos amplían el conocimiento de los mecanismos moleculares del empalme y podrían tener implicaciones de gran alcance para la comprensión de las enfermedades.

Importancia del empalme de ARN

El empalme de ARN no es sólo un proceso biológico fundamental, sino que también desempeña un papel central en la medicina. Cómo Notas de microbios explica, errors in splicing can lead to a variety of diseases, including cancer and neurodegenerative diseases. Estos procedimientos son particularmente necesarios en las células eucariotas, mientras que no ocurren en las células procariotas. Los intrones deben eliminarse del pre-ARNm para unirse a los exones, que son secciones codificantes y permiten la síntesis de proteínas.

El empalme alternativo también permite la producción de diferentes variantes de proteínas a partir de un único ARNm, lo que no sólo aumenta la diversidad de proteínas sino que también favorece la diferenciación celular. Estos mecanismos no sólo son biológicamente importantes, sino también terapéuticamente relevantes, ya que pueden representar estructuras diana para el desarrollo de nuevos fármacos.

Esta investigación fue apoyada por la Beca Avanzada ERC del Profesor Hurt, con financiación adicional del Programa Nacional Clave de I+D de la República Popular China y otras instituciones. Los resultados de esta amplia colaboración se publicaron en la revista "Cell Research", que destaca la relevancia de los hallazgos en la comunidad científica.