NUESTRO RELOJ BIOLÓGICO FUNCIONA EN GRAN MEDIDA GRACIAS AL "ADN BASURA"

Aunque, para ser honesto, ¿podemos realmente llamarlo "basura" ahora? Alexandru Micu por Alexandru Micu 5 de enero de 2021 Biología , Ciencia , Salud y Medicina , Noticias Después de todo, los llamados fragmentos "basura" de nuestro ADN no son del todo basura. Una nueva investigación muestra que estos elementos genéticos aparentemente inactivos, micro RNAS (miRNA), actúan como un mecanismo de cronometraje en todo el genoma, manteniendo la función y precisión de nuestros relojes corporales. También te hacen tener jet lag. Hasta ahora, la investigación sobre los orígenes de nuestro ritmo circadiano (reloj corporal) se centró en lo que se conoce como genes reloj, que contienen los datos de las proteínas que mantienen el reloj en marcha. A juzgar por este ritmo, nuestro cuerpo sabe cuándo es hora de despertarse o irse a la cama, cuándo es hora de comer, cuándo oscurece. Luego se prepara para cada uno de estos momentos, generalmente liberando diferentes hormonas para preparar su cuerpo. No hace falta decir que este ritmo es una adaptación muy importante que permite a los organismos sincronizarse con su entorno. Hemos estado estudiando sus orígenes con la esperanza de desarrollar nuevas opciones de tratamiento para enfermedades como el Alzheimer, el cáncer y la diabetes, pero el progreso ha sido lento. Puede que todo el tiempo estuviéramos buscando en el lugar equivocado, nuevos informes de investigación. Relojes en lugares inusuales “Hemos visto cómo la función de estos genes reloj es realmente importante en muchas enfermedades diferentes”, dijo Steve Kay, profesor titular de neurología, ingeniería biomédica y biología computacional cuantitativa en la Escuela de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California. "Pero a lo que estábamos ciegos era a un tipo de red de genes funky completamente diferente que también es importante para la regulación circadiana y este es todo el loco mundo de lo que llamamos microARN no codificante". Los relojes circadianos moleculares existen en todas las células del cuerpo, informa el equipo. Son pequeños racimos de nucleótidos no codificantes conocidos como micro RNAS, que pueden afectar los patrones de expresión génica al evitar que el ARN mensajero se convierta en proteínas. En esencia, su trabajo es evitar que los planos de proteínas se lleven a la fábrica si no es el momento adecuado. Investigaciones anteriores han insinuado este papel de los miARN, pero determinar cuál de los cientos de tales moléculas en el genoma influye realmente en el ritmo circadiano fue todo un desafío. El equipo, dirigido por Lili Zhou, investigadora asociada del Departamento de Neurología de la Escuela Keck, trabajó con el Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis (GNF) en San Diego, que produce robots capaces de experimentos de alto rendimiento. Junto con Zhou, desarrollaron un nuevo robot para probar casi mil miARN individualmente. Cada hebra se transfirió a una celda. Estas células fueron diseñadas para encenderse y apagarse en función de su reloj interno, lo que permitió al equipo monitorear su función. El siguiente paso fue inactivar ciertos miARN identificados en el paso anterior en células similares. Esto tuvo un efecto inverso en el comportamiento de las células que la activación de los genes, lo que sugiere que su actividad está directamente involucrada en el mantenimiento del ritmo circadiano, y el experimento anterior no detectó un mecanismo no relacionado. “La colaboración con GNF hizo posible que lleváramos a cabo el primer enfoque de cribado de todo el genoma basado en células para identificar sistemáticamente cuáles de los cientos de miARN podrían ser los que modulan los ritmos circadianos”, dijo Zhou. "Para nuestra sorpresa", agregó Kay, "descubrimos entre 110 y 120 miARN que hacen esto". En cuanto a su papel en un nivel mayor, el equipo también estudió los impactos fisiológicos y conductuales de los miARN. Diseñaron ratones con un grupo de miR 183/96/182 inactivado, que interfería con su comportamiento de correr sobre ruedas en la oscuridad en comparación con los ratones de control. Un examen más detallado del tejido del cerebro, la retina y los pulmones reveló diferentes efectos en cada tejido, lo que sugiere que la forma en que operan los miARN es diferente entre los tejidos. Los hallazgos, dice el equipo, podrían presentar una sólida plataforma de lanzamiento para nuevos tratamientos o vías de prevención para enfermedades específicas. "En el cerebro estamos interesados en conectar el reloj con enfermedades como el Alzheimer, en el pulmón estamos interesados en conectar el reloj con enfermedades como el asma", dijo Kay. "Creo que el siguiente paso es modelar estados de enfermedad en animales y en células y ver cómo funcionan estos microARN en esos estados de enfermedad". El artículo “Una pantalla de microARN en todo el genoma identifica el grupo microARN-183/96/182 como un modulador de los ritmos circadianos” ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences .