miércoles, 8 de octubre de 2014

The Fragile proteína síndrome X como centro de distribución de ARN


Nueva técnica de seguimiento de los ARN asociados a la proteína responsable de X Frágil (Filadelfia, PA) - El proceso de convertir los genes en proteínas hace que el interior de las células terriblemente llenos de gente y lugares complicados. Las señales dicen maquinaria para transcribir el ADN de los genes en el ARN mensajero (ARNm), cuya traducción en proteína tiene que ser coordinado con todo lo demás que está sucediendo dentro de la célula. Afortunadamente, hay ARN proteínas de unión a organizar los ARNm. Estas proteínas son tan crítico que la pérdida de una proteína de unión de ARN particular, FMRP, lleva al síndrome de X frágil, las formas hereditarias más común de retraso mental.



Los investigadores basados ??en la Universidad de Pennsylvania Escuela de Medicina inventaron una técnica llamada anticuerpo Posicionado de amplificación del ARN (APRA) para determinar la identidad de las moléculas de ARN asociados a proteínas de unión de ARN. Sus conclusiones sobre la FMRP, que se presentan en la edición del 06 de febrero de la revista Neuron, definen aún más la compleja base de Síndrome X Frágil.



El síndrome X frágil es la causa hereditaria más común de retraso mental en los hombres y las mujeres. El trastorno provoca alteraciones mentales que van desde leves discapacidades de aprendizaje a retraso mental grave. El síndrome es causado por una mutación en lo que se ha denominado el gen X frágil retraso-1 mentales (FMR1), que codifica la FMRP, la proteína de retraso mental X frágil.



"Proteínas de unión al ARN regulan todos los aspectos de la síntesis de ARN, como la transcripción del mRNA, empalme y la edición, así como la traducción de ARNm en proteína," dijo James Eberwine, PhD, profesor del Departamento de Farmacología de Penn. "Los ARNm en manos de FMRP codifican para proteínas que ayudan en la transmisión de señales dentro del cerebro. FMRP proporciona celular de control de tráfico de ARNm, y se mueve ARNm seleccionado a sitios donde pueden ser traducidos. Cómo FMRP sabe dónde se mueven estos ARNm y cómo estos ARNm son liberados de FMRP está claro en la actualidad ".



Para estudiar cómo las proteínas de unión de ARN tales como la función de FMRP, Eberwine y sus colegas desarrollaron una técnica para identificar mRNAs específicos asociados con una proteína de unión particular. En su



base, el APRA permite a los investigadores analizar la carga de una proteína de unión al ARN en forma de todo el genoma.



En la práctica, el APRA funciona un poco como un faro homing unido a una fotocopiadora: Eberwine conectado un anticuerpo que se une específicamente a FMRP a una molécula de ADN que puede unirse a la ARN cerca de la proteína FMRP. En la presencia de enzimas, la molécula de ADN ayuda a copiar estos RNAs en ADNc (un término para el ADN a partir de ARN).



Después de que se sintetiza, el ADNc se amplifica en cientos de miles de moléculas de ARN por un procedimiento de amplificación también desarrollado en el laboratorio Eberwine hace unos años. Estas moléculas de ARN amplificados pueden ser examinados en contra de un microarray para identificar sus genes correspondientes. En este puente de la genómica (el estudio del genoma) y la proteómica (análisis global de las proteínas), la especificidad de la atracción del anticuerpo a FMRP induce la especificidad del análisis de ARN.



Dada la naturaleza del síndrome del cromosoma X frágil - y el hecho de que FMRP se encuentra sólo en los tejidos del sistema nervioso central - se animó a los investigadores a encontrar que entre la carga de la FMRP son los ARNm que codifican proteínas implicadas en la transmisión de señales entre las neuronas y en la maduración de las neuronas .



Como una herramienta de investigación, los investigadores creen que el análisis APRA tiene un gran potencial para los investigadores que desean dirigirse a proteínas de unión de ARN específico para el análisis. Dada su especificidad, ARPA puede rastrear ARN proteínas que sólo se encuentran en algunos tejidos de unión y examinar esas proteínas en diferentes condiciones fisiológicas o estados de enfermedad.



"En ese sentido, el APRA podría significar para los estudios de ARN tanto como las técnicas de ADN y amplificación de ARN han significado para el estudio del genoma", dijo Eberwine. "También es parte de la creciente frontera de la biología molecular - en algún lugar entre la genómica y la proteómica es la interacción del ARN con las proteínas de unión al ARN."



Los investigadores también involucrados en estos hallazgos incluyen: el autor principal Kevin Miyashiro del Departamento de Farmacología de Penn; Andrea Beckel-Mitchener, T. Patrick Purk, Ivan Jeanne Wieler, Willam T. Greenough, del Instituto Beckman de la Universidad de Illinois; Lei Liu, del Centro WM Keck para la genómica comparativa y funcional de la Universidad de Illinois; Salvatore Carbonetto del Centro de Investigación de Neurociencia de la Universidad de McGill; y Kevin G. Becker y Tanya Barret de la Unidad Matriz de ADN del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento.


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