Un equipo de investigadores del programa Oncobell del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (Idibell)-Instituto Catalán de Oncología (ICO) ha descubierto una nueva función de los ribosomas 40S libres como guardianes de la información genética necesaria para sintetizarse.

Este mecanismo, que se basa en un complejo de ribosomas 40S libres y la proteína de unión a ARN LARP1, es independiente del papel de los ribosomas 40S en la síntesis de proteínas, que puede ser potencialmente usado como terapia contra el cáncer. Además, junto con investigadores del Instituto de Investigaciones August Pi i Sunyer (Idibaps), también descubrieron que el complejo 40S-LARP1 puede ser un punto potencial de intervención para el tratamiento del síndrome 5q, una enfermedad genética esporádica rara, que demuestra estar causalmente vinculada a la pérdida de LARP1 y ribosomas 40S libres.

Los ribosomas son responsables de traducir la información genética aportada por los ARN mensajeros (ARNm) en la secuencia de aminoácidos de las proteínas. «Hemos identificado un mecanismo por el cual un subconjunto de ribosomas 40S puede conservar la información genética en forma de ARNm necesaria para producir rápidamente nuevos ribosomas y los factores accesorios necesarios en el proceso de la traducción», explica Antonio Gentilella, primer autor del estudio, que se publica en Molecular Cell, y profesor de la Universidad de Barcelona. «Al proteger esta información, el ribosoma asegura su potencial para reproducirse y proporcionar la capacidad anabólica requerida a demanda».

«Sólo una porción muy pequeña de los ribosomas 40S está dedicada a esta tarea protectora», añade George Thomas, director del grupo del Laboratorio de Metabolismo Cáncer de ICO-Idibell y también profesor de la Universidad de Barcelona. «Se establecen de una manera que les permite reproducirse cada vez que la célula envía una señal -oncogénica, o mitogénica- que los desencadena para hacerlo. Teniendo en cuenta que las células neoplásticas tienen que aumentar drásticamente la cantidad de maquinaria ribosomal para proliferar, este nuevo depósito de ribosomas se vuelve extremadamente importante».

Todas las proteínas de la célula son sintetizadas por los ribosomas. Esto los hace centrales no sólo en el contexto de la fisiología celular normal, sino también en el desarrollo del cáncer. Las células tumorales necesitan crecer y generar biomasa constantemente, por lo que explotan este mecanismo para hacerlo; es un sello distintivo de la enfermedad. Por lo tanto, la inhibición de la biogénesis ribosómica está actualmente siendo considerada como estrategia terapéutica contra muchos cánceres.

Los investigadores del Idibell han identificado a la proteína LARP1 como parte del complejo que se une a los ARNms que codifican las proteínas ribosómicas protegidas por el ribosoma 40S. «Ahora tenemos una comprensión más profunda de este proceso, que puede servir como un importante talón de Aquiles a explotar en el tratamiento del cáncer», señala Gentilella; «además de las terapias actuales, atacar el complejo del reservorio 40S-LARP1 idealmente eliminaría este grupo de ARNm responsables de generar nuevos ribosomas».

«Tenemos fármacos capaces de bloquear la biogénesis ribosómica, pero muchos ARNm anabólicos todavía se conservan, protegidos por el complejo 40S-LARP1. Por ello, cuando dejamos el tratamiento pueden ser rápidamente utilizados para generar nuevos ribosomas, reiniciando el cáncer. Es por eso que atacar este complejo resulta un enfoque tan emocionante; si destruimos el reservorio de ARNm, evitaremos la biogénesis del ribosoma de forma mucho más efectiva», concluye Thomas.

julio 04/ 2017 (Diario médico)

Su descripción podría contribuir a encontrar terapias que brinden estabilidad estructural a los núcleos celulares tumorales, informó la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).

El núcleoesqueleto incluye una matriz nuclear que es una estructura dinámica, puede estirarse, deformarse, comprimirse o expandirse. Se ha observado que en las células de tumores cancerígenos no solo el conjunto del ADN, es decir, el genoma, está totalmente desarreglado, provocando su proliferación descontrolada, sino también el núcleoesqueleto.

«Si nosotros podemos inducir a estas células a que reencuentren la estabilidad a nivel del núcleo, podemos contribuir a inhibir su potencial de proliferación», dijo el especialista en biología molecular.

Explicó que en la medida en que dejan de proliferar también dejan de manifestar lo que llamamos el fenotipo neoplásico o tumoral. «Estamos interesados en explorar metodologías con un enfoque terapéutico que puedan ayudar a la estabilidad estructural del núcleo celular».

El integrante de la AMC añadió que en los estudios realizados se han encontrado moléculas que son capaces de inducir arreglos estructurales del núcleo.

«Estos arreglos resultan en una normalización de células que en lugar de proliferar sin control se empiezan a comportar como las células normales. Es una veta interesante que estamos explorando y eventualmente puede ser una contribución de tipo aplicado», explicó.

La composición bioquímica de la matriz nuclear es compleja ya que está compuesta por más de 400 proteínas, algunas son comunes a todas las células y otras son específicas de cada tejido, y ácidos ribonucleicos, formando complejos de ribonucleoproteínas en interacción con el ADN, molécula constituida por hebras en forma de doble hélice cuya longitud total en células de mamífero es de dos metros.

Aranda Anzaldo busca explicar cómo es que una molécula tan grande cabe en el núcleo, que en los mamíferos alcanza un diámetro de seis milésimas de milímetro.

En ese espacio tan reducido la cadena genética está dividida y organizada en forma de cromosomas, de tal manera que le permite ser funcional, «el genoma no está ahí nada más como si se echara espagueti en una bolsa sino que tiene una organización estructural», precisó.

Una de las preguntas que guían la investigación de Aranda Anzaldo es ¿cómo es que el núcleoesqueleto contribuye a darle organización y coherencia a los dos metros de material genético para no acabar hecho un nudo?

Él y su grupo de trabajo han encontrado evidencia de que ciertas ribonucleoproteínas de la matriz nuclear tienen fuertes afinidades con regiones del ADN y permiten organizarlo en forma de bucles anclados a la matriz nuclear. Sus interacciones no solo son de tipo químico, también tiene que ver con formas que embonan entre sí.

«En la vida cotidiana lo experimentamos todos los días con las piezas de lego que embonan entre sí y después se necesita mucha energía para desunir esas piezas. Creemos que las interacciones entre la matriz nuclear y el ADN dependen de morfologías que de alguna manera son complementarias y compatibles entre sí y no se debe exclusivamente a interacciones de tipo electroestático».

Dijo que utilizando técnicas de la biología molecular y de biofísica han analizado la organización estructural de células de tejidos de ratas, constituidos por diversidad de células donde existen relaciones arquitectónicas entre sí.

El investigador de la UAEM señaló que este aspecto es muy importante ya que cuando se utilizan células cultivadas «In vitro» presentan modificaciones artificiales en su arquitectura nuclear.

Se ha encontrado, comentó, que las células de un organismo no solamente cumplen funciones diferentes «‘no es lo mismo un fibroblasto, un hepatocito o una neurona» a pesar de contener el mismo genoma, además de ello presentan una organización del genoma dentro del núcleo distinta, son tejido-específicas.
enero 15/2016 (Notimex)

La corteza cerebral se encuentra dividida en zonas genéticas, hallazgo que difiere de otros estudios anteriores centrados en la fisiología o la función del órgano rector del organismo humano, explican los autores.

El cerebro está caracterizado por distintivos pliegues y fisuras llamados surcos de 0,2 y 0,4 centímetros de grosor, explican los investigadores de la Universidad de California, en San Diego.

También contiene varias capas de neuronas interconectadas, cuyo papel es clave para la memoria, la atención, el lenguaje, la cognición y la conciencia, destacan.

Para llevar a cabo sus estudios, los especialistas analizaron la información genética derivada de la resonancia magnética nuclear de 406 gemelos adultos, que participaron en un estudio longitudinal en curso sobre el envejecimiento cognitivo.

Las correlaciones genéticas del atlas entre los diferentes puntos de la superficie cortical del cerebro de los gemelos coinciden, señalan en su artículo los especialistas.

Estas similitudes compartidas representan la influencia genética, por lo que no están en correspondencia con las divisiones tradicionales del cerebro, sustentadas en la estructura y la función.
marzo 31/2012 (PL)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Chi-Hua Chen, E. D. Gutierrez, Wes Thompson, Matthew S. Panizzon, Terry L. Jernigan, Lisa T. Eyler.Hierarchical Genetic Organization of Human Cortical Surface Area.Science 30 Mar 2012:Vol. 335 no. 6076 pp. 1634-1636

Los investigadores han medido en los espermatozoides el nivel de fragmentación del ADN, una molécula esencial para transmitir información genética que da forma a los seres vivos y de cuya integridad depende un desarrollo genético óptimo en el embrión.

Según explicó Jaime Gosálvez, de la Unidad de Genética de la Universidad Autónoma de Madrid, en el ADN está casi el 100% de la información genética que configura cualquier organismo y si está dañado en los espermatozoides el embrión puede no desarrollarse.

«Si el espermatozoide transmite un ADN fragmentado, esto da lugar a un riesgo de pérdida del embrión», constató Gosálvez.

Muchas cosas son las que determinan la calidad de los espermatozoides, pero una de las más importantes es la calidad del ADN. En las técnicas de reproducción asistida actuales la importancia de la concentración o de la movilidad de los espermatozoides queda relegada a un segundo plano. Sobre todo, en la técnica de inyección intra-citoplasmática que permite la fecundación del ovocito a pesar de que los espermatozoides sean escasos o tengan problemas de motilidad.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores realizaron dos exámenes independientes, uno en Sevilla a 21 hombres de entre 25 y 35 años y otro en Madrid a 12 individuos entre los 20 y 25 años de edad.

En el primer estudio los donantes estuvieron 96 horas sin eyacular, tras lo que se masturbaron una vez cada 24 horas y se analizaron los niveles de fragmentación del ADN espermático.

En el segundo estudio los hombres, tras 24 horas de abstinencia, eyacularon una vez y otra segunda tres horas después de la primera.

En ambos casos, los investigadores constataron que existe menos daño en el ADN cuando se realizan eyaculaciones más frecuentes, hecho que se potencia en la selección de los espermatozoides que se realiza de forma rutinaria en las clínica de reproducción asistida.

Esto facilita la selección de espermatozoides libres de daño en su molécula de ADN en técnicas de reproducción asistida, e incluso las ventajas podrían ser extensibles al embarazo natural.

«Todo el mundo sospechaba estos resultados, pero hasta ahora nadie lo había demostrado», indicó Gosálvez.

Las conclusiones de este estudio contradicen lo establecido hasta ahora sobre los períodos solicitados de abstinencia sexual de varios días.

Y es que las técnicas de reproducción asistida para el hombre prestan, en la actualidad, mucha atención a la motilidad y concentración elevada de los espermatozoides, pero «si tienes el ADN dañado esto da igual», por lo tanto «quizá la masturbación pueda tener, a partir de ahora, otras implicaciones de carácter fisiológico que transcienden la búsqueda del mero placer sexual».
noviembre 8/2011 (Diario Salud)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Jaime Gosálvez, Mercedes González-Martínez, Carmen López-Fernández, José L. Fernández,  Pascual Sánchez-Martín et al. Shorter abstinence decreases sperm deoxyribonucleic acid fragmentation in ejaculate. Fertility and Sterility Vol. 96 (5): págs.1083-1086.