Un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina Johns Hopkins (EE UU) ha descubierto que más de 300 proteínas, cuya función era bien conocida, también tienen “un segundo empleo” participando en la regulación de la trascripción del ADN. El estudio se publica esta semana en la revista Cell.
Desde que se completó el mapa del genoma humano hay una cuestión que desconcierta a los científicos dedicados al estudio de la expresión génica: ¿Por qué el genoma de los humanos, siendo mucho más complejo que el de una levadura, por ejemplo, no contiene significativamente más proteínas implicadas en el control de los genes?
Ahora un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina Johns Hopkins (EE UU) ha estudiado las interacciones proteína-DNA (PDI, por sus siglas en inglés: Protein-DNA interactions) a través de todo el genoma, y ha descubierto que más de 300 proteínas, cuya función en la célula se conocía perfectamente, resulta que también intervienen en la expresión génica.
Entre las proteínas analizadas en el estudio se encuentra ERK2 (también denominada MAPK1), una proteína quinasa que actúa en multitud de procesos relacionados con el desarrollo celular. El nuevo trabajo, que esta semana se publica en la revista Cell, revela que ERK2 también puede controlar la expresión de los genes directamente (concretamente como “represor trascripcional” en los genes del interferón, que produce el sistema inmunitario-).
“Todo el mundo sabe que los factores de trascripción se unen al ADN, y en una secuencia específica”, dice Heng Zhu, profesor de farmacología y ciencias moleculares en el High Throughput Biology Center del Johns Hopkins. "Pero solo se encuentra lo que se busca, y nosotros miramos más allá y descubrimos proteínas que esencialmente tienen un segundo empleo como factores de trascripción”.
Los factores de transcripción son proteínas que participan en la regulación de la trascripción del ADN (primer proceso de la expresión génica, mediante el que la información del ADN se trasfiere, a través de ARN intermediarios, para realizar la síntesis de proteínas), pero sin formar parte de la ARN polimerasa (enzima que sintetiza el ARN mensajero intermediario).
Estos factores actúan uniéndose a secuencias concretas de ADN (y también a otros factores, o directamente a la ARN polimerasa). Las señales citoplasmáticas los estimulan y adquieren la capacidad de regular la expresión génica en el núcleo celular, activando o reprimiendo la trascripción de determinados genes.
El equipo sospecha que, además de las proteínas encontradas, muchas otras codificadas por el genoma humano también tendrían “un segundo empleo” en el control de los genes. Esto hace pensar a los investigadores en la paradoja que organismos menos complejos, como las plantas, parecen tener más factores de trascripción que los humanos.
“Quiza la mayoría de nuestros genes están haciendo un trabajo doble, triple, o cuadruple”, comenta Zhu, “y podría ser un fenómeno, extendido en los humanos, clave para explicar como somos tan complejos sin tener significativamente más genes que organismos como las plantas”.
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Referencia bibliográfica:
Shaohui Hu, Zhi Xie, Akishi Onishi, Xueping Yu et al. “Profiling the Human Protein-DNA Interactome Reveals ERK2 as a Transcriptional Repressor of Interferon Signaling”. Cell 139 (3): 610-622, octubre 2009
Más de 40 artículos en las distintas revistas del grupo Nature presentan hoy los resultados parciales del ambicioso proyecto de mapear los 37 200 millones de estas unidades fundamentales de la vida. Una tarea compleja que requiere combinar técnicas de genómica e inteligencia artificial para estudiar con gran resolución las firmas moleculares de un amplio abanico de células, como las que forman la placenta.
La relación entre la contaminación del aire y el aumento del riesgo de desarrollar esta patología y otras demencias no es nueva. Un nuevo trabajo pretende revelar por qué las partículas finas (PM2.5) han sido vinculadas con cambios negativos en la salud cerebral.
