En un estudio publicado en la revista Nature, el equipo de investigación revela cómo las células utilizan proteínas de unión a ARN especializadas para controlar dinámicamente la localización y la estabilidad del ARNm durante condiciones de estrés celular. Se centraron en dos proteínas de unión a ARN particulares, ELAVL1 y ELAVL2, que son conocidas por su papel en la regulación de la expresión génica postranscripcional.
El equipo descubrió que tras la exposición a factores estresantes celulares como el choque térmico o el estrés oxidativo, ELAVL1 y ELAVL2 se redistribuyen rápidamente desde sus ubicaciones citoplásmicas originales a compartimentos sin membrana en el citoplasma. Estos compartimentos se conocen como gránulos de estrés, que se forman como centros protectores donde se congregan los ARNm y las proteínas de unión a ARN durante el estrés celular.
"Esta localización de ELAVL1 y ELAVL2 en los gránulos de estrés parece ser una respuesta general desencadenada por varios tipos de estrés celular", dice el profesor Kim. "Nuestros hallazgos sugieren que las células reclutan estratégicamente proteínas de unión a ARN en estos compartimentos como una forma de gestionar y adaptarse a las condiciones de estrés".
Lo que es notable es que ELAVL1 y ELAVL2 hacen más que simplemente reubicarse en gránulos de estrés; seleccionan activamente ARNm específicos para llevarlos consigo. Utilizando sofisticadas técnicas de secuenciación de ARN, los investigadores descubrieron que ELAVL1 y ELAVL2 se unen y secuestran selectivamente un subconjunto específico de ARNm formadores de proteínas para estresar los gránulos.
Estos ARNm secuestrados están asociados principalmente con funciones celulares esenciales, incluido el crecimiento celular, la proliferación y la reparación del ADN. Al proteger estos ARNm, los investigadores proponen que las células puedan reanudar rápidamente la síntesis de proteínas y recuperarse de manera más eficiente una vez que disminuyan las condiciones de estrés.
"Es como si las células tuvieran listo un 'juego de herramientas de supervivencia al estrés' en forma de estas proteínas ELAVL", explica el Dr. Yutao Zhao, investigador postdoctoral en el laboratorio de Kim y primer autor del estudio. "Durante el estrés, pueden empaquetar selectivamente ARNm esenciales en gránulos de estrés, asegurando su estabilidad hasta que la célula esté lista para reanudar el crecimiento".
Los mecanismos moleculares precisos mediante los cuales ELAVL1 y ELAVL2 discriminan entre diferentes ARNm siguen siendo un área interesante para futuras investigaciones. Comprender estos mecanismos podría conducir a posibles estrategias terapéuticas para modular el secuestro de ARNm mediado por proteínas de unión a ARN en diversos contextos de enfermedades, incluidas las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer.
