Jeff Chao, Líder de grupo junior en el FMI, y su grupo desarrolló un método sofisticado para medir la degradación del ARNm en células individuales. Desarrollaron un biosensor fluorescente que permite la distinción de transcripciones intactas e intermedios de degradación. Este nuevo método, conocido como TRATAR, complementa muy bien el método que desarrollaron anteriormente, llamado TRUCO, que mide la traducción de proteínas.

La vida de un ARN comienza en el núcleo, donde se sintetiza y modifica aún más, con un límite, empalmados y poliadenilados. Luego se mueve hacia el citoplasma donde se traduce en una proteína, y eventualmente degradado. La cantidad de proteína producida depende en gran medida de la regulación de la transcripción, pero también la abundancia de ARNm. Como líder del Grupo FMI, Jeff Chao señala, "Cada vez está más claro que la regulación de la degradación del ARNm, particularmente durante el desarrollo o cambios ambientales rápidos, puede influir drásticamente en los niveles de ARN ". Si bien se han caracterizado muchos de los pasos de degradación del ARN, Hasta ahora no se ha comprendido claramente cuándo y dónde ocurre la degradación.

Jeff Chao y su equipo han desarrollado un método de microscopía fluorescente que les permite medir la dinámica espacial y temporal de la degradación de moléculas de ARNm individuales en células vivas.

Chao y sus colegas aprovecharon una estructura de ARN viral que forma una estructura similar a un nudo. Este pseudo-nudo evita la degradación del ARNm por Xrn1, una exoribonucleasa 5'-3 '. Chao explica:"Con la ayuda de un biosensor multicolor que contiene estos pseudo-nudos virales, pudimos distinguir entre las transcripciones de ARNm intactas y las transcripciones de ARNm que se están degradando ". Los científicos llamaron a esta técnica TREAT for 3 (Three) '- Acumulación final de ARN durante la rotación.

Primero y más importante, TREAT permitió al científico observar la degradación del ARNm en tiempo real en células vivas. Para visualizar la degradación, los científicos diseñaron una transcripción que está etiquetada con dos proteínas de unión a ARN fusionadas con dos etiquetas fluorescentes distintas:una de las proteínas, PP7 (etiquetada con proteína verde fluorescente), se une a la región codificante del ARNm, mientras que el otro, MS2 (con una etiqueta roja), se une a la región no traducida 3 '. Entre PP7 y MS2, los científicos introdujeron los pseudo-nudos virales. Así etiquetado, los ARNm individuales no traducidos aparecen amarillos. Como el ARN es degradado por XRN1, el PP7 marcado en verde está desplazado. Sin embargo, en la posición del pseudo-nudo, Se detiene la degradación de XRN1, que permite la detección de un cambio de color cuantificable de amarillo a rojo.

Además, Chao comenta:"Usando TREAT, pudimos medir la descomposición del ARNm en células individuales y descubrimos que los eventos de degradación individuales ocurren de forma independiente en el citosol. Los ARNm degradados no se acumularon en los cuerpos de procesamiento ". Estos son primeros conocimientos importantes porque se pensaba que los cuerpos de procesamiento desempeñaban un papel directo en la degradación del ARN. Los cuerpos de procesamiento son compartimentos sin membrana que se forman durante las transiciones de fase. Están compuestos de ARN- unión de proteínas y ARNm, y dado que contienen muchas proteínas involucradas en el recambio de ARNm, se propuso que son sitios celulares de degradación del ARN.

"TREAT complementa muy bien la otra tecnología que desarrollamos anteriormente llamada TRICK. Con la selección de marcadores fluorescentes apropiados, ahora podemos monitorear tanto la rotación de ARN como la traducción de ARN 'en vivo', y podemos abordar cómo estos procesos están interconectados dentro de una sola celda, "dice Chao.