Regulación de la expresión génica: cómo las células manejan errores mediante procesos alternativos

MadridInvestigaciones realizadas por la Universidad de Chicago revelan que el corte y empalme alternativo no solo crea diferentes proteínas, sino que también regula la actividad génica al corregir errores celulares mediante un proceso conocido como decadencia mediada por sin sentido (NMD). El estudio, liderado por el Dr. Yang Li y su equipo, analizó vastos conjuntos de datos genéticos para comprender mejor este mecanismo.

El análisis reveló que:

• Las células generan tres veces más transcripciones de ARN no funcionales de lo que se pensaba anteriormente.
• Aproximadamente el 15% de todas las transcripciones de ARN son degradadas de inmediato por el proceso NMD.
• Este porcentaje se eleva al 50% en genes con niveles bajos de expresión.

Las células generan una gran cantidad de ARN, pero eliminan mucho de él posteriormente. Este proceso es beneficioso ya que permite a las células deshacerse rápidamente del ARN defectuoso o innecesario. Por lo tanto, incluso si se producen errores durante la creación de ARN, no causarán daños, demostrando que las células pueden manejar una alta tasa de errores en la transcripción.

El equipo de Li llevó a cabo un estudio para investigar más a fondo y descubrió que las variaciones genéticas que causan un empalme no productivo a menudo conducen a niveles más bajos de expresión génica. Esto demuestra que el empalme alternativo y el NMD (decadencia mediada por el codón sin sentido) trabajan juntos para controlar la expresión génica. Los transcritos no productivos son esenciales para regular qué genes están activos y en qué medida se expresan.

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El estudio reveló que el empalme no productivo está vinculado a enfermedades graves. Los cambios genéticos relacionados con estas enfermedades a menudo conducen a un mayor empalme no productivo y a una menor actividad génica. Este hallazgo podría ser clave para desarrollar nuevos tratamientos. Por ejemplo, podrían crearse medicamentos para reducir el empalme no productivo y aumentar así la actividad génica o para aumentar el NMD y bloquear genes perjudiciales, como aquellos involucrados en el cáncer.

Un medicamento actual para la atrofia muscular espinal utiliza este método. Ayuda a restaurar las proteínas que el cuerpo normalmente dejaría de producir. Los futuros tratamientos podrían emplear el mismo enfoque para corregir el equilibrio de empalme y NMD, tratando así diversas enfermedades.

Esta investigación cambia nuestra comprensión sobre el empalme alternativo. Anteriormente, se veía principalmente como una forma de crear diferentes versiones de proteínas y aumentar la complejidad biológica. Ahora, parece que su función principal podría ser controlar los niveles de expresión génica. Este nuevo entendimiento podría ayudar a desarrollar tratamientos que apunten con mayor precisión a la expresión génica.