Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Amalia Rodríguez Gómez

Investigadores de la Universidad de Sevilla (US) analizan las funciones y la regulación de las proteínas implicadas en la biogénesis de los ribosomas, los orgánulos que traducen el código genético. Este proyecto de excelencia, denominado Regulación transcripcional de los genes implicados en la síntesis de ribosomas: relación con la sensibilidad a drogas inmunosupresoras e influencia del proceso de ensamblaje de ribosomas, ha sido financiado con 387.668 euros por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia.

La información que contiene el ADN es vital para que cada célula desempeñe su función específica dentro de un ser vivo. El encargado de leer el código genético y traducirlo es el ribosoma, que inmediatamente sintetiza proteínas siguiendo la fórmula recibida.

El desarrollo preciso de estas funciones es esencial para la vida y su desajuste provoca severas anomalías en la fisiología celular.

En esta línea, un grupo de investigadores de la Universidad de Sevilla estudian cómo se regulan los genes que codifican la información necesaria para producir ribosomas en las células eucariotas, aquellas cuya complejidad estructural es similar a las humanas. Para llevar a cabo este proyecto de excelencia, denominado Regulación transcripcional de los genes implicados en la síntesis de ribosomas: relación con la sensibilidad a drogas inmunosupresoras e influencia del proceso de ensamblaje de ribosomas, los expertos de la US cuentan con 387.668 euros financiados por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia.

Responsables de la biogénesis de los ribosomas

En concreto, el objetivo de este estudio es comprender el conjunto de mecanismos moleculares que controlan la expresión de los componentes estructurales de los ribosomas y de los factores que inciden en su biogénesis, un proceso en el que se combinan la trascripción del ADN, el procesamiento del ARN transcrito y el ensamblaje final de todos los constituyentes que dan lugar al ribosoma.

“La función de más del 10% de los genes presentes en los genomas eucarióticos está directamente relacionada con la biogénesis del ribosoma y su funcionamiento. Nuestro trabajo se centra en investigar la expresión coordinada de estos genes, y para ello realizamos aproximaciones experimentales tanto genéticas como moleculares”, apunta Sebastián Chávez, catedrático de Genética y responsable de la investigación.

Los investigadores sevillanos ya parten de una evidencia científica que hasta ahora desconocían: en la expresión de estos genes cobra especial relevancia el factor TFIIS, cuya función es ayudar a las ARN polimerasas, las enzimas que transcriben el ADN.

Experimentando con levadura

Hasta el momento, el equipo de Chávez ha realizado pruebas in vivo con la levadura de la cerveza, denominada Saccharomyces cerevisiae, y uno de los modelos más adecuados para el estudio de problemas biológicos básicos. Además, al ser un organismo unicelular con un crecimiento muy rápido, la levadura se puede utilizar para los estudios de procesos biológicos fundamentales que resultarían muy complicados o costosos en organismos multicelulares.

Los expertos de la Hispalense han detectado que la expresión coordinada de los genes ribosómicos se ve alterada por ciertas drogas que disminuyen los niveles intracelulares de nucleótidos, los eslabones que se necesitan para sintetizar las cadenas de ARN.

“Los tres tipos de RNA polimerasas implicadas en la biogénesis de los ribosomas no se ven afectadas por igual por estas drogas. Provocan, por tanto, un desequilibrio en la síntesis de los componentes; alteran el conjunto de piezas disponibles para hacer nuevos ribosomas”, explica Chávez.

Mientras una célula silvestre puede recuperarse de ese desequilibrio provocado por las drogas antes mencionadas, no sucede lo mismo en una célula mutante que carece del factor TFIIS. En ésta la situación de desequilibrio se mantiene porque los genes relacionados con ribosomas tienen una manera especial de expresarse. “Se salen de la norma y esta particular forma de transcribirse es importante para entender su expresión coordinada y, en última instancia, la homeostasis de la célula”, especifica el biólogo sevillano.

A corto plazo, el resultado de este desequilibrio conlleva que se acumulen proteínas de más que no se pueden ensamblar en nuevos ribosotas, lo que provoca según los investigadores “anomalías en el ciclo de división y en la tasa de proliferación de estas células”.

Otro de los investigadores participantes en este estudio, el profesor Jesús de la Cruz, ha descubierto que a un nivel diferente del de expresión, en concreto, en el nivel de maquinaria el ribosoma tiene autonomía para ensamblarse.

Importancia clínicas

Los resultados de los experimentos alcanzados no se limitan a la levadura. El Dr. Francisco García Cózar, de la Universidad de Cádiz, realiza experimentos complementarios a fin de validar en células inmunológicas humanas las conclusiones obtenidas en el sistema experimental de levaduras.

Los resultados de este proyecto pueden tener repercusión en el campo médico. En concreto, las drogas que disminuyen los niveles intracelulares de nucleótidos funcionan como inmunosupresores, utilizados en la práctica clínica de los transplantes.

“Lo curioso es que las principales drogas inmunosupresoras conocidas, aunque actúan sobre dianas moleculares diferentes, tienen en común que terminan afectando a la biogénesis de nuevos ribosomas. Confiamos en que este estudio nos permita entender si esto es algo más que una casualidad”, concluye Chávez.

Descargue aquí las imágenes de la noticia:

Científicos del grupo de investigación Expresión génica de Eucariontes, dirigido por Sebastián Chávez.

Saccharomyces cerevisiae, levadura de la cerveza empleada en los experimentos realizados en el proyecto.

Modelo molecular de la ARN polimerasa II, enzima transcriptora del ADN.

Más información:

Sebastián Chávez de Diego
Grupo de investigación ‘Expresión génica de Eucariontes’
Departamento de Genética
Universidad de Sevilla
Teléfono: 955 550 920
E-mail: schavez@us.es