En un artículo publicado en Biología de las Comunicaciones El 4 de mayo, los autores del estudio concluyen que el trabajo proporciona evidencia para una comprensión más matizada de cómo funciona la biología molecular, especialmente en términos de cómo las proteínas y los genes responden a los desafíos ambientales.

Los sitios de edición de ARN provocan cambios en los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), el tipo más común de variación genética en humanos, en genes transcritos que pueden conducir a la codificación de diferentes proteínas. La expresión de estas diferentes proteínas puede, a su vez, ser un factor en una amplia gama de enfermedades humanas.

Biología cambiante

"Los fenómenos externos pueden provocar cambios en su biología para cambiar la forma en que responde a los desafíos que enfrenta, ya sean enfermedades infecciosas o cambio climático", explica Peter L. Elkin, MD, autor correspondiente, profesor y presidente del Departamento de Informática Biomédica. en la Facultad Jacobs de Medicina y Ciencias Biomédicas de la UB.

Con este tipo de desafíos, continúa, el interferón se regula positivamente, lo que estimula la liberación de enzimas APOBEC, una familia de enzimas que editan el ARN.

La investigación se centra en esta familia de enzimas. El equipo de Elkin encontró que el 4,5% de los SNP que resultan en un tipo específico de cambio en el ADN son sitios probables para la edición del ARN. Si este tipo de edición de ARN ocurre aunque sea en una fracción de estos sitios, afirman los autores, podría tener efectos significativos en la salud humana.

Trabajos anteriores han demostrado cierta relación entre la edición de ARN mediada por APOBEC y ciertas enfermedades autoinmunes y neurológicas. Elkin añade que alrededor del 70 % de las enfermedades neurológicas genéticas implican al menos un sitio de edición de ARN.

"Descubrimos que hay áreas específicas en el genoma que son susceptibles a este tipo de cambios", dice, lo que sugiere que los sitios de edición de ARN podrían, por lo tanto, tener un efecto significativo en las enfermedades genéticas.

Los investigadores se sintieron aún más intrigados cuando sus colaboradores del Roswell Park Comprehensive Cancer Center descubrieron que los sitios de edición de ARN estaban involucrados en cánceres particulares.

"Se me empezó a ocurrir que los sitios de edición de ARN podrían tener un papel más importante en las enfermedades de lo que se pensaba anteriormente", dice Elkin.

ARNver

Para descubrir todos los sitios de edición de ARN en el genoma, el equipo desarrolló una herramienta computacional llamada RNAsee, que validaron con aprendizaje automático.

La herramienta reveló que el 22,7 % de los posibles sitios de edición encontrados por RNAsee estaban etiquetados como probablemente patógenos o patógenos, en comparación con solo el 9,2 % etiquetados como probablemente benignos o benignos.

Los autores escriben que este hallazgo demuestra que el tipo de edición de ARN que estudiaron "tiene una posibilidad sustancial de influir negativamente en la salud humana".

"Este trabajo añade otra dimensión a nuestra comprensión de cómo se desarrolla nuestro proteoma", afirma Elkin, refiriéndose al conjunto completo de proteínas que expresan los humanos.

El siguiente paso en el trabajo, añade, sería que los investigadores que trabajan en la genética de enfermedades específicas en las que se han encontrado sitios de edición de ARN den seguimiento a estos hallazgos.

"Mi esperanza es que los investigadores realicen experimentos básicos que observen genes de interés en los que hemos encontrado sitios de edición de ARN", afirma Elkin.