Los investigadores de UCLA han resuelto la estructura de alta resolución de una máquina celular masiva, el espliceosoma, llenando el último gran vacío en nuestra comprensión del proceso de empalme de ARN que antes no estaba claro.
La estructura atómica de la microscopía electrónica criogénica (cryoEM) del complejo del espliceosoma P con una resolución de 3,3 Å se ha publicado en un artículo en línea de la revista. Ciencias .
El ADN contiene el modelo para que funcione una célula, pero el código genético debe transcribirse en ARN para traducir el mensaje a la célula. La transcripción de ARN inicial está repleta de fragmentos de ARN inútiles o "basura" de nuestro genoma llamados intrones que deben eliminarse. o empalmado, para transmitir el significado correcto, al igual que un editor de películas elimina metraje innecesario para crear un corte final para los cines. El espliceosoma es una enorme máquina molecular hecha de 5 pequeños ARN no codificantes y más de cien proteínas que elimina los intrones de modo que solo quedan fragmentos útiles llamados exones. Estos exones se vuelven a unir para crear el ARN mensajero final que se puede traducir en proteína.
El empalme cambia drásticamente a medida que funciona. En general, se conocen al menos 7 formas que realizan funciones específicas. Este descubrimiento ha dilucidado el complejo P, ahora conocido con detalles de alta resolución por estar involucrado en el reconocimiento correcto del ARN que se va a cortar, uniendo los exones, y liberando el ARN después del corte.
"Se ha avanzado mucho en nuestra comprensión de cómo funciona el espliceosoma, pero uno de los mayores desafíos que quedaban era comprender cómo el exón se disocia del sitio activo, "dijo el co-primer autor Shiheng Liu, un investigador postdoctoral que trabaja con el coautor principal del estudio, Z. Hong Zhou, director del Centro de Imágenes Electrónicas para Nanomáquinas en el Instituto de NanoSistemas de California en UCLA y profesor de microbiología, inmunología y genética molecular.
"Ha habido muchas preguntas relacionadas con el complejo P sin resolver, ", dijo Liu." Todo el ciclo de empalme de ARN se comprende mejor con este descubrimiento ".
Los errores en el empalme de ARN pueden causar una gran variedad de enfermedades humanas, destacando la importancia de tener un conocimiento complejo de cómo funciona el espliceosoma.
Más inmediatamente, esta investigación abre la puerta a la experimentación bioquímica específica basada en la estructura. Con los modelos atómicos de casi todas las contorsiones principales del empalme que ahora se conocen, pronto estará disponible una comprensión mecanicista completa.
