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Nueva manera de observar MicroRNA y cómo controla la expresión génica

Un grupo de científicos en el The Scripps Research Institute está señalando un descubrimiento que vierta la luz en un campo de fundamental de la investigación todo de los procesos normales que regulan la vida cotidiana de células humanas a los mecanismos aberrantes que son la base de muchas enfermedades, incluyendo cáncer y descarga eléctrica séptica.

El descubrimiento se refiere a los fragmentos minúsculos del ARN conocidos como microRNA y su lazo a las transcripciones genéticas conocidas como ARN de mensajero (mRNA).

Todos Los genes expresados en el cuerpo humano se deben transcribir como mRNA antes de que puedan ser traducidos a las proteínas, y la estabilidad de estas transcripciones del mRNA es esencial para el mando de la expresión genética.

En la última aplicación la Célula del gorrón, el equipo de Investigación de Scripps, llevado por Profesor Jiahuai Han de la Inmunología, describe cómo el mando genético se puede ejercer en células vivas con la acción de los microRNA conjuntamente con varias diversas proteínas.

“La Mayoría del microRNA de la necesidad probablemente la ayuda de estas otras proteínas y de otras moléculas de apuntar el mRNA,” dice a Han. “[Esto que apunta] no sólo depende de su serie complementaria pero conectado si estas proteínas son alrededor estabilizarlas.”

Han y su Scripps Investigan a colegas colaboraron con los investigadores en los Institutos de Novartis para la Investigación Biomédica en Basilea, Suiza, y en la Universidad de Hong Kong de la Ciencia y la Tecnología en Hong Kong, China para este estudio.

Desde entonces los biólogos primero comenzaran a correlacionar rasgos genéticos a los genes determinados, la ciencia y a la sociedad han fascinado esos decenas de miles de alargamientos de la DNA dentro de los núcleos de células que llamamos nuestros genes.

Una cosa que se ha puesto de manifiesto en la horma varias décadas, sin embargo, es que mientras que nuestros genes contribuyen a la salud humana y a la enfermedad, no es siempre los genes ellos mismos que importan, pero bastante cómo los genes son controlados que diferencia. La regla de la expresión génica es una de las tareas más fundamentales de cada célula en el cuerpo porque muchos de nuestros genes codifican las proteínas que se pueden necesitar solamente de vez en cuando. De Hecho, tener algunas de estas proteínas alrededor cuando no son necesarios puede crear cualquier número de problemas para que un organismo, y el no poder controlen correctamente la expresión génica puede ser fatal. De Hecho, la expresión aberrante de genes es la causa subyacente de muchas diversas enfermedades.

Por ejemplo, la expresión de las proteínas inflamatorias del cytokine por las células del sistema inmune debe ser sintonizada fino de modo que estas proteínas no causen más daño al cuerpo que la infección bacteriana que fueron producidas para derrotar. La inflamación Excesiva puede llevar al incidente y a la muerte del órgano, y esto es exactamente qué suceso cuando la gente pulso con descarga eléctrica séptica. Asimismo, la baja del mando de la expresión genética es la causa subyacente de diversos formularios del cáncer--por ejemplo el énfasis excesivo de los genes que hacen la célula crecer y la supresión de los genes que contienen incremento de la célula.

Los Seres Humanos y otros animales han desarrollado muchas maneras de traslapo de controlar la expresión génica. Muchos diversos mandos determinan cuando un gen de la DNA se transcribe en el mRNA, y cuando y cómo el mRNA se traduce a una proteína. Muchas proteínas son también las diversas modificaciones poste-de translación directas rigurosamente controladas que las activan o desactivan.

La Traslación es el paso de progresión final en la expresión de cada gen, y la célula efectúa mando sobre este proceso de maneras numerosas, y por lo tanto de la expresión de un gen. Una manera de ejercer este mando se está asegurando de que los mRNAs que no son necesarios están destruidos. Una de las maneras que la naturaleza ha desarrollado para destruir ciertos mRNAs los está haciendo degradación intrínsecamente inestable y propensa.

Esta inestabilidad inherente se incorpora al 3' cola del mRNA bajo la forma de alargamientos noncoding de elementos AU-ricos llamados ARN. Los Lotes de genes, incluyendo cytokines inflamatorios y oncogenes cancerígenos, tienen estos elementos AU-ricos incorporados.

la degradación AU-rica del elemento implica varias diversas proteínas, incluyendo las proteínas que atan a las regiones del AU del mRNA. Éstos las acciones obligatorias pueden desempeñar un papel en la estabilidad y la degradación del mRNA. A Pesar De mucha investigación en los últimos años en exactamente cómo ésta trabaja, la pregunta no había sido contestada.

“Hasta ahora, no ha estado realmente sin obstrucción cuál el mecanismo es,” dice a Han.

Ahora, Han y sus colegas están señalando en su papel de la Célula que el mecanismo de la degradación implica los pedazos minúsculos de ARN conocidos como microRNA. Estos microRNAs, que son generalmente solamente 17 o 20 nucleótidos, primero fueron determinados hace aproximadamente 20 años, y en los últimos años que los científicos han realizado que el microRNA es una nueva categoría de moléculas reguladoras y de centenares determinados de diverso microRNA en mamíferos.

¿La pregunta grande era, cuál él está haciendo? Sobre hace docena años algunos estudios salieron que mostrado que el microRNA podría suprimir la traslación en ciertos genes de la Drosophila (mosca del vinagre) si esos genes contuvieron las series complementarias a la serie de los microRNA. Pero encontrando las metas de estos el microRNA probó difícil, y por el giro del siglo, sólo algunos habían sido determinados.

Cuando el genoma humano fue resuelto y publicado en 2001, muchos científicos pensaron que la tarea de encontrar el mRNA al cual el salto del microRNA sería relativamente directo. Con todo un alargamiento corto de nucleótidos como un microRNA se debe preveer para atar a un pedazo de ARN de la longitud igual y de la serie complementaria. Y puesto que estas series del microRNA eran sabidas, una búsqueda del ordenador a través de las tres mil millones cartas del genoma humano debe encontrar esas series que corresponden con.

Pero esto no trabajó. Las búsquedas de la homología rindieron lejos menos metas que preveídas y no podían explicar todos los microRNAs sabidos. La razón, dice a Han, es que los científicos intentaban predecir las metas del microRNA usando la homología de la serie de los microRNAs integrales.

En su artículo de la Célula, Han y sus colegas muestran que usted no necesita el microRNA complementario integral en absoluto. Observaron que el microRNA estuvo implicado en la degradación de genes con los elementos ricos del AU, y que el microRNA utilizó solamente ocho bases para apuntar el mRNA. Dado que los microRNAs tienen una serie de alcance tan corta, pueden tener capacidad de alcance amplia, dicen a Han.

Importante, los investigadores encontraron eso para que la degradación AU-rica del elemento trabaje, el mRNA tuvo que obrar recíprocamente con las proteínas obligatorias así como el microRNA del ARN múltiple. Esto sugiere que las proteínas obligatorias del ARN estén allí facilitar la degradación y que el microRNA está requerido también. Creen que el microRNA y la proteína forman un complejo grande de moléculas, aunque no saben exactamente cuántas proteínas y otras moléculas esté implicado.

El artículo, la “Implicación de MicroRNA en Inestabilidad Elemento-Mediada AU-Rica del mRNA” por Qing Jing, Shuang Huang, la Sabine Guth, Tyler Zarubin, Andrea Motoyama, Jianming Chen, el Di Padua de Franco, el Sheng-Cai Lin, Gramo de Hermann, y Jiahuai Han y aparece en la aplicación del 11 de marzo de 2005 la Célula del gorrón (120, 1-12).

http://www.scripps.edu/