En la complexitat dels éssers vius intervenen propietats físico-químiques del medi cel·lular

Un treball dirigit per Eduardo Eyras, investigador ICREA i responsable del Grup de Regulació Genòmica del GRIB (IMIM-UPF) mostra com les formes o estructures secundàries d'ARN regulen l'splicing o empalmament alternatiu en cèl·lules de llevat (Saccharomyces cerevisiae) emprades com a model experimental.

S'ha comprovat que aquestes conformacions secundàries de l'ARN estan modificades per propietats físiques i químiques intrínseques de la cèl·lula, com ara la temperatura i el pH.

L'estudi s'ha publicat a la revista RNA i hi han participat Mireya Plass, investigadora de la UPF, amb col·laboració de Pedro Gabriel Ferreira, investigador del Centre de Regulació Genòmica, centre adscrit a la UPF, i conjuntament amb Carles Codony Servat i Josep Vilardell, investigadors de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB).

Els investigadors del Grup de Regulació Genòmica han desenvolupat un sistema computacional per simular les formes secundàries que pot assolir l'ARN i el seu significat en el splicing alternatiu, de manera que les prediccions han estat confirmades experimentalment pels col·laboradors de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB), coautors de l'estudi.

L'splicing alternatiu és generador de complexitat
En la síntesi de proteïnes, quan l'ADN és transcriu a ARN missatger (ARNm) s'obté un transcrit primari d'ARN o pre-ARNm la maduració del qual donarà diferents ARNm finals, de manera que es poden obtenir, a partir d'una única seqüència d'ADN, diferents proteïnes. El procés conegut com a splicing alternatiu, es pensa genera la complexitat dels organismes multicel·lulars.
El paradigma tradicional de la biologia segons el qual cada gen (ADN) produïa un ARN missatger (transcripció) que alhora fabricava una proteïna (síntesi), no era suficient per explicar les múltiples formes en què els gens expressen la informació que contenen. La resposta a aquest problema es va trobar l´ splicing alternatiu, un mecanisme de modificació de l'ARN missatger -identificat en la dècada dels 90- que genera diversitat proteica a partir d'un nombre finit de gens.


L' splicing , important en la regulació de l'expressió gènica
L' splicing o empalmament és un procés que té lloc en el nucli cel·lular, immediatament abans de la síntesi de proteïnes en el qual intervenen factors que modifiquen l'ARN.

La llarga molècula d'ADN conté segments anomenats exons amb la informació necessària per a la producció de proteïnes, ubicats entre altres segments sense informació anomenats introns, els quals són eliminats en l' splicing.
La comprensió de com funciona l'splicing o empalmament alternatiu en el llevat (Saccharomyces cerevisiae) és un pas important per saber la manera com funciona en altres éssers vius, com ara l'ésser humà.

Malgrat que a mesura que augmenta la complexitat de l'individu, augmenta també la complexitat del mecanisme d' splicing, per exemple en humans comporta la intervenció de dotzenes de proteïnes diferents inexistent en els llevats, aquest procés que succeeix en el 70% dels gens humans, quan no es produeix correctament, pot estar implicat en diverses malalties.

Més informació sobre aquesta línia de recerca del Grup de Regulació Genòmica en un article divulgatiu del qual la primera signant del treball esmentat, la investigadora Mireya Plass, n'és l'autora i amb què va guanyar un primer premi en el workshop del projecte europeu Eurasnet.
Mireya Plass (2012), "Baker's yeast sheds light on human complexity", 9 de març.

Treball de referència:  Plass M, Codony-Servat C, Ferreira PG, Vilardell J, Eyras E. RNA secondary structure mediates alternative 3'ss selection in Saccharomyces cerevisiae. RNA, 2012.