biomoléculas : Por ARN Extracelular se conoce al tipo de ARN que se presenta fuera de las células en las cuales fue transcrito originalmente. En los seres humanos, el ARN extracelular ha sido descubierto en fluidos corporales como sangre venosa, saliva, leche materna, orina, semen, sangre menstrual y flujo vaginal.1 2 3 4 5 6 Aunque su función biológica no se comprende totalmente, se propone que desempeñan funciones en una variedad de procesos biológicos como la comunicación celular. A medida que surge evidencia que apoya la función del ARN extracelular como un comunicador intercelular, se investiga la posibilidad de usarlos en el diagnóstico, pronóstico y tratamiento de ciertas enfermedades.
La comunicación entre células basada en ARN extracelular es un método que hasta recientemente era desconocido.
El ARN extracelular viaja en fluidos corporales como la sangre, la orina, e incluso el líquido cefalorraquídeo.
Los científicos creen que el ARN extracelular puede regular muchas funciones en el cuerpo y tener un papel importante en diversas enfermedades, pero conocen muy poco de su biología básica.
La mayor parte del ARN trabaja dentro de las células para traducir los genes en proteínas que son necesarias para el funcionamiento del organismo.
Otros tipos de ARN controlan el tipo y la cantidad de proteínas que las células producen.
Hasta hace poco, los científicos creían que el ARN funciona principalmente dentro de la célula que lo produjo. Pero ahora, los hallazgos recientes demuestran que las células pueden liberar ARN en forma de ARN extracelular para viajar a través de los fluidos corporales e influir en otras células. El ARN extracelular puede actuar como una molécula de señalización, permitiendo de este modo la comunicación con otras células y el envío de información de célula a célula a través del cuerpo.
Conocer a fondo la biología básica del ARN extracelular, y aplicar los nuevos conocimientos que se obtengan a las investigaciones médicas encaminadas al diagnóstico y tratamiento de enfermedades es un objetivo hacia el que la comunidad científica se ha puesto en marcha gracias en parte a 24 proyectos pioneros de investigación en este campo, que se iniciarán pronto gracias a las subvenciones otorgadas por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.
![[Img #15356]](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_tbnPJpZ1dWDwL9kRpkOAkCSDEmMwwVTfrEQO97VRTTaV4A2-60PsJ3ctW75ysEJdCL-Xpi0w8_wLQ2Pjqf1XPeWseE058csYli9xNVpXosG390Ycx0RZCoPs9V8URHRq71GKFB=s0-d "El ARN extracelular viaja en fluidos corporales como la sangre, la orina, e incluso el líquido cefalorraquídeo. (Imagen: NIH Common Fund)")
El ARN extracelular viaja en fluidos corporales como la sangre, la orina, e incluso el líquido cefalorraquídeo. (Imagen: NIH Common Fund)
En estos proyectos se investigará, entre otras cosas, el papel potencial del ARN extracelular en muchos tipos de cáncer, enfermedades de la médula ósea, dolencias cardiacas, el Mal de Alzheimer y la esclerosis múltiple.
El espliceosoma o complejo de corte y empalme es un complejo formado por cinco ribonucleoproteínas nucleares pequeñas (snRNP, del inglés small nuclear ribonucleoproteins) capaz de eliminar los intrones (secuencias no codificantes) de los precursores del ARNm; este proceso se denomina splicing de ARN.1
Las snRNP son complejos formados por unas diez proteínas más una pequeña molécula de ARN, rica enuracilo (U), que es la encargada de reconocer al intrón mediante apareamiento complementario de bases.
Las snRNP que forman el spliceosoma se denominan U1, U2, U4, U5 y U6; 2 y participan en diversas interacciones ARN-ARN y ARN-proteína. Las snRNP reconocen la secuencia consenso GU (Guanina-Uracilo) del extremo 5´ y AG (Adenina-Guanina) del extremo 3´ del intrón.
Espliceosoma
Composición
Cada spliceosome se compone de cinco ARN nucleares pequeños, y una serie de factores proteicos asociados. Cuando estos pequeños ARN se combinan con los factores proteicos, que crea un complejo ARN-proteína llamada snRNP.Los ARNsn que componen la mayor spliceosome se nombran U1, U2, U4, U5, y U6, y participa en varios ARN-ARN y ARN-proteína interacciones. El componente ARN de la pequeña proteína ribonucleico nuclear o snRNP es rica en uridina.
El conjunto canónico de la spliceosome se produce de nuevo en cada hnRNA. El ARNnh contiene elementos de secuencia específicos que son reconocidos y utilizados durante el montaje spliceosome. Estos son los 5 'empalme final, la secuencia de punto de ramificación, el tracto polypyrimidine y 3' del sitio de empalme final. El spliceosome cataliza la eliminación de los intrones, y la ligadura de los exones flanqueantes.
Los intrones típicamente tienen una secuencia de nucleótidos GU en el 5 'del sitio de empalme extremo, y un AG en el extremo 3' del sitio de empalme final. El 3 'del sitio de empalme puede ser definido además por una longitud variable de polypyrimidines, llamado el tracto de polipirimidina, que sirve a la doble función de reclutamiento de factores, a los 3' del sitio de empalme y, posiblemente, factores de reclutar a la secuencia del punto de ramificación. El BPS contiene la adenosina conservado requerido para la primera etapa de corte y empalme.
Un grupo de ARNsn menos abundantes, U11, U12, U4atac, y U6atac, junto con U5, son subunidades de la llamada spliceosome menor que empalma una clase rara de los intrones de pre-ARNm, denota-U12 tipo. El spliceosome menor se encuentra en el núcleo como su principal contraparte, aunque hay excepciones en algunas células especializadas incluyendo plaquetas anucleate y la dendroplasm de las células neuronales.
Nueva evidencia derivada de la primera estructura cristalina de un intrón del grupo II sugiere que el spliceosome es en realidad una ribozima, y que utiliza un mecanismo de iones de metal de dos para la catálisis.
Splicing alternativo
Splicing alternativo es una importante fuente de diversidad genética en eucariotas. Las variantes de empalme se han utilizado para tener en cuenta el número relativamente pequeño de genes en el genoma humano. Durante años, la estimación varió ampliamente con las principales estimaciones llegar a 100.000 genes, pero ahora, gracias al Proyecto Genoma Humano se cree que la cifra a estar más cerca de 20,000 genes. Uno de los genes de Drosophila en particular puede ser empalmados alternativamente en 38.000 ARNm diferente.Empalme de ARN
En 1977, el trabajo de los laboratorios de Sharp y Roberts reveló que los genes de los organismos superiores son "split" o presente en varios segmentos distintos a lo largo de la molécula de ADN. Las regiones codificantes del gen están separados por no codificante del ADN que no está implicado en la expresión de la proteína. La estructura de genes división se encontró cuando los ARNm adenovirales se hibridó con fragmentos de escisión de endonucleasa de ADN viral monocatenario. Se observó que los ARNm de los ARNm híbridos de ADN contenían 5 'y 3' colas de regiones unidas no son de hidrógeno. Cuando se utilizaron fragmentos más grandes de ADN virales, las estructuras de bucle en horquilla a cabo se observó ADN cuando se hibridan a los ARNm virales. Se dio cuenta de que las regiones fuera en bucle, los intrones, se escindieron de los mRNAs precursores en un proceso de Sharp llamado "corte y empalme". La estructura de genes dividida posteriormente se encontró que es común a la mayoría de genes eucariotas. Phillip Sharp y Richard J. Roberts fueron galardonados con el Premio Nobel 1993 de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de los intrones y el proceso de empalme.Spliceosome asamblea
El modelo para la formación del sitio activo spliceosome implica una, el montaje paso a paso ordenado de las partículas de snRNP discretas sobre el sustrato ARNnh. El primero implica el reconocimiento de hnRNAs U1 snRNP de unión a la 5 'del sitio de empalme final de la ARNnh y otros factores asociados no-snRNP para formar el complejo de compromiso, o principios de complejo en los mamíferos. El complejo de compromiso es un complejo independiente de ATP que comprometa a la hnRNA a la vía de empalme. U2 snRNP es reclutado a la región de la rama a través de interacciones con el complejo E U2AF componente y posiblemente U1 snRNP. En una reacción dependiente de ATP, U2 snRNP se convierte estrechamente asociada con la secuencia del punto de ramificación para formar complejo A. Un dúplex formado entre U2 snRNP y la región rama ARNnh se bombea hacia fuera la rama adenosina especificándolo como nucleófilo para la primera transesterificación.La presencia de un residuo de pseudouridina en snRNA U2, casi enfrente del sitio de ramificación, resulta en una conformación alterada del dúplex ARN-ARN en el U2 snRNP vinculante. Específicamente, la estructura alterada de la dúplex inducida por la pseudouridina coloca el 2 'OH de la adenosina abombada en una posición favorable para el primer paso de corte y empalme. El U4/U5/U6 tri-snRNP es reclutado a la spliceosome montaje para formar complejo B, y después de varias reorganizaciones, complejos C se activa para la catálisis. No está claro cómo la snRNP triple se reclutó a un complejo, pero este proceso puede ser mediada a través de interacciones proteína-proteína y/o interacciones de apareamiento de bases entre snRNA U2 y U6 snRNA.
La snRNP U5 interactúa con secuencias en los extremos 5 'y 3' sitios de empalme a través del bucle de invariante de U5 snRNA U5 y componentes de las proteínas interactuar con la región 3 'del sitio de empalme.
Tras la contratación del snRNP triple, varios reordenamientos ARN-ARN preceden a la primera etapa catalítica y otros reordenamientos se producen en el spliceosome catalíticamente activa. Varias de las interacciones ARN-ARN son mutuamente excluyentes, sin embargo, no se sabe lo que desencadena estas interacciones, ni el orden de estos reordenamientos. La primera reordenación es probablemente el desplazamiento de U1 snRNP desde el sitio de empalme 5 'y la formación de una interacción ARNsn U6. Se sabe que snRNP U1 está sólo débilmente asociada con spliceosomas completamente formados, y U1 snRNP es inhibidora para la formación de una "interacción del sitio de empalme en un modelo de oligonucleótido sustrato que contiene un corto 5 'U6-exón 5 y 5' del sitio de empalme. Encuadernación de U2 snRNP a la secuencia de punto de ramificación es un ejemplo de una interacción ARN-ARN desplazando una interacción proteína-ARN. Al reclutamiento de U2 snRNP, la rama de unión SF1 proteína en el complejo de compromiso se desplaza desde el sitio de unión de los snRNA U2 y SF1 son eventos mutuamente excluyentes.
Dentro de la snRNA U2, hay otros reordenamientos mutuamente excluyentes que se producen entre las conformaciones de la competencia. Por ejemplo, en la forma activa, tallo bucle IIa se ve favorecida; en la forma inactiva una interacción mutuamente excluyentes entre el bucle y una secuencia corriente abajo predomina. No está claro cómo se desplaza desde U4 U6 snRNAm, aunque ARN ha sido implicado en el montaje spliceosome, y puede funcionar para relajarse U4/U6 y promover la formación de una interacción U2/U6 snRNA. Las interacciones de U4/U6 tallo bucles I y II disocio y el vástago de la región II bucle liberado de U6 se pliega sobre sí misma para formar un bucle de tallo intramolecular y U4 ya no es necesario en el montaje posterior spliceosome. El tallo bucle liberado I región de pares de bases U6 con U2 snRNA formar el U2/U6 hélice I. Sin embargo, la estructura de la hélice que es mutuamente excluyente con la mitad 3 'de un interno de la región 5' tallo bucle de U2 snRNA.
No hay comentarios:
Publicar un comentario