El parásito que causa la malaria no tiene uno, pero dos, proteínas especializadas que protegen sus ARN mensajeros (material genético que codifica proteínas) hasta que el parásito se instala en un nuevo mosquito o un huésped humano. Un nuevo estudio realizado por investigadores de Penn State describe las dos proteínas y revela un papel adicional que se puede desempeñar para facilitar las interacciones basadas en ARN entre el parásito. su vector de mosquitos, y su anfitrión humano. El estudio aparece el 10 de enero de 2018, en el diario mSphere .

"Comprender el parásito de la malaria y cómo interactúa con su anfitrión puede proporcionar información que podría ayudar a prevenir la propagación de esta enfermedad a menudo mortal, "dijo Scott Lindner, profesor asistente de bioquímica y biología molecular en Penn State y autor principal del estudio. "El parásito de la malaria tiene un ciclo de vida complejo que incluye fases en el mosquito vector, el hígado humano, y en sangre humana. Es más, el parásito no tiene idea de cuándo se transmitirá de un mosquito a un huésped humano y viceversa, por lo que siempre debe estar listo para ser transmitido. Se prepara para esto elaborando y empaquetando los ARNm que eventualmente necesitará para producir proteínas dentro de su nuevo huésped o un nuevo mosquito ".

Durante este proceso, llamada represión traslacional, las proteínas especiales se unen a los ARNm y evitan que se traduzcan en proteínas. Una proteína involucrada se une a la cola poli (A) del ARNm, una cadena repetida de moléculas de A o adenosina agregadas al final de la mayoría de las cadenas de ARNm. Esto ayuda a formar un complejo de proteínas y ARN que se silencia pero está listo para actuar después de que el parásito se transmite al huésped. La mayoría de los organismos unicelulares tienen un tipo de esta proteína de unión a poli (A), mientras que los organismos multicelulares tienen dos. En este estudio, los investigadores caracterizan dos tipos de proteínas de unión a poli (A) en el parásito Plasmodium unicelular, ambos contribuyen a la regulación traslacional.

"Sabíamos por el trabajo anterior de nuestro laboratorio que Plasmodium tenía un tipo de proteína de unión a poli (A) que funciona fuera del núcleo de la célula, "dijo Allen Minns, técnico de investigación en Penn State y primer autor del artículo. "Esta proteína se une y protege la cola de poli (A) en un extremo de una hebra de ARNm. En este estudio, utilizamos enfoques bioquímicos para caracterizar aún más esta proteína, y descubrió que también tiene un trabajo especializado en la recepción de ARNm. Forma cadenas sin presencia de ARN, lo que potencialmente permite que grandes conjuntos de la proteína protejan rápidamente toda la longitud de la cola de poli (A) ".

Los investigadores también identificaron y caracterizaron un segundo tipo de proteína de unión a poli (A) que funciona dentro del núcleo del parásito durante las etapas sanguíneas de su ciclo de vida. En organismos multicelulares, esta segunda proteína de unión a poli (A) generalmente realiza un control de calidad antes de que el ARNm salga del núcleo, confirmando que el ARNm está construido correctamente. Estas proteínas de control de calidad luego pasan la cadena de ARNm a otras proteínas fuera del núcleo, que dirigen el ARNm a ser traducido o empaquetado para su uso posterior mediante represión traduccional.

Además de un papel importante en la regulación traslacional dentro de la célula, Los investigadores también descubrieron que la proteína de unión a poli (A) no nuclear puede desempeñar un papel sorprendente fuera de la célula.

"Cuando el parásito toma la forma de un esporozoito en el mosquito, en realidad, no vemos la gran mayoría de la proteína de unión a poli (A) no nuclear dentro de la célula donde esperábamos que estuviera, donde interactuaría con los ARNm producidos por el parásito, "dijo Lindner." En cambio, la proteína se acumula en la superficie del esporozoito y se elimina cuando el parásito se mueve. No vemos que esto suceda en otras etapas de la vida del parásito, y esta es ahora la tercera proteína de unión a ARN que se encuentra en la superficie del esporozoito. El parásito está poniendo estas proteínas de unión al ARN en su superficie por una razón; la nueva y emocionante pregunta es por qué ".

Los investigadores especulan que las proteínas de unión a poli (A) en la superficie del esporozoito permiten que el parásito interactúe con el ARN de fuentes externas al parásito y, por lo tanto, podrían brindar una oportunidad para que el parásito interactúe con el mosquito o el huésped a través de su ARN.

"Este estudio sugiere que la interacción del parásito con el ARN externo es probablemente mucho más generalizada de lo que pensamos, ", dijo Lindner." Es posible que este tipo de interacción eventualmente proporcione un nuevo objetivo para las estrategias de intervención, pero el primer paso es comprender por qué el parásito de la malaria tiene estas proteínas de unión a poli (A) en la superficie del esporozoito ".