Emile Gérard Magny, Pedro Patraquim, Juan Pablo Couso y Ana Isabel Platero / CABD
- La publicación en la prestigiosa revista ‘Nature Communications’ ha desvelado que genes que se clasificaban como incapaces de producir proteínas son en realidad genes productores de proteínas pequeñas (péptidos).
- Este trabajo del grupo de investigación liderado por el Prof. Juan Pablo Couso ha demostrado que dentro del gran conjunto de genes actualmente considerados como inertes a nivel de producción de proteínas, o no codificantes, existen genes que son capaces de producir pequeños péptidos. Los resultados de este estudio sugieren que una parte importante de esos péptidos pueden llevar a cabo funciones previamente desconocidas en el desarrollo de la mosca de la fruta, el organismo modelo utilizado en este estudio.
Sevilla, a 30 de noviembre de 2022. El dogma central de la biología molecular afirma que el ADN contiene las instrucciones para crear proteínas. El ARN actúa como intermediario para transmitir estas instrucciones a los ribosomas, la maquinaria encargada de generar las proteínas, en un proceso denominado como “traducción”. Existen excepciones, ciertos tipos de ARNs, llamados ARNs no codificantes, no conllevan a la producción proteínas (no son traducidos), sino que llevan a cabo otras funciones en las células (estructurales, regulación de la expresión génica).
El trabajo de los Drs. Pedro Patraquim, Emile Magny y Ana Platero se centra en el estudio de estos ARN no codificantes, usando como organismo modelo la mosca de la fruta. El grupo de investigación ha demostrado de unos 2000 ARNs no codificantes encontrados en la mosca, en realidad existen entre 150-300 genes que sí son capaces de ser traducidos y producir péptidos. Estos genes poseen secuencias muy cortas y tienen un origen reciente.
A la luz de estos resultados, genes anotados anteriormente como no codificantes, como por ejemplo bxd, ibin y hsr-omega, y a los cuales se les han atribuido funciones en el desarrollo inmunidad y resistencia al calor extremo respectivamente, deben ser ahora reinterpretados. Así como otros muchos que están sin estudiar y podrían proveer respuestas a diversos problemas de la biología.
Además, estas observaciones son aplicables a otras especies, en el ser humano podrían existir más de 7.000 genes cortos que igualmente producirían péptidos previamente desconocidos. Muchos de estos genes podrían haber aparecido por primera vez en nuestra especie, y por lo tanto ser responsables del desarrollo de rasgos o enfermedades exclusivos al ser humano.
Expresión de un gen corto visualizada con el gen chivato verde fluorescente, en este caso podemos ver donde IBIN está activo que tiene una función en el sistema inmunitario. / Nature Communications
Nuevas perspectivas para estos estudios
Este estudio liderado por el Prof. Couso abre nuevas líneas de investigación, y él nos comenta que “el estudio de estos cientos de péptidos nuevos y de sus funciones abren muchas puertas en investigación, involucrando varios laboratorios, potencialmente cada péptido puede generar una nueva línea de investigación. Estos péptidos pueden tener una función importante en la formación de estructuras biológicas o ser una potencial diana de tratamiento de enfermedades”. Además, el Dr. Patraquim resalta que “estos hallazgos sugieren un mecanismo para la posible aparición de nuevos genes común a todos los animales, abriendo vías de investigación muy relevantes para entender la evolución y el funcionamiento de los genomas animales y patologías humanas”. Comprender de dónde venimos nos puede dar pistas para encontrar soluciones a los problemas de la sociedad actual, que incluyen la prevención y tratamiento de enfermedades.
Sobre el CABD
El CABD se fundó en el año 2003 como el primer instituto español especializado en el estudio de la Biología del Desarrollo. En 2017 el Departamento de Regulación Génica y Morfogénesis recibió la acreditación de Unidad de Excelencia María de Maeztu para el periodo 2017-2021 y ha sido ampliada para el CABD en su conjunto durante el periodo 2022-2025. Recientemente el CABD ha sido galardonado por la Academia de las Ciencias Sociales y Medio Ambiente de Andalucía con el Premio de Investigación, Innovación, Desarrollo y Empresa, en la categoría de ‘centros de investigación’
El CABD, que se aloja en el edificio JA Campos Ortega, es un centro mixto cofinanciado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Junta de Andalucía y la Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla. La edificación y el equipamiento fueron costeados con fondos de la Unión Europea.
El foco de la investigación se ha escogido para acoger y promover la prestigiosa escuela española de Biología del Desarrollo, que se ha ido extendiendo por diferentes laboratorios internacionales. Actualmente el centro lo ocupan grupos jóvenes y dinámicos trabajando en desarrollo embrionario utilizando modelos de ratón, varios modelos de pez, Xenopus, Drosophila, Caenorhabditis, organoides y sistemas computacionales. Otros grupos estudian procesos generales como control del ciclo celular en levaduras, regulación génica en bacterias y estrés oxidativo.
Referencia del artículo:
DOI: 10.1038/s41467-022-34094-y
Pedro Patraquim, Emile G. Magny, JoséI Pueyo, Ana Isabel Platero, Juan Pablo Couso. Translation and natural selection of micropeptides from long non-canonical RNAs. Nat Commun. 2022 Oct 31;13(1):6515. doi: 10.1038/s41467-022-34094-y. PMID: 36316320; PMCID: PMC9622821.
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