jueves, 1 de agosto de 2019

Hashtag en los virus #virus#m6A #Tomates con genes #noticias


Post realizado por Jesús Rodríguez

 

Como todos sabemos los hashtag son etiquetas de metadatos precedidas de un carácter especial que permite tanto al sistema como al usuario identificarlo de forma rápida. Gracias a ellos podemos organizar, encontrar y filtrar un gran volumen de información de una forma extremadamente sencilla. Pero ¿es esta una creación de las redes sociales o solo emula mecanismos ya existentes?

 

Las características que definen a un hashtag son las de ser 1) Corto 2) Legible 3) Único 4) Contextualizado y 5) Estándar.

 

Si hacemos un ejercicio de cambio de escala y conseguimos extrapolar lo que conocemos del uso de los hashtag en el mundo del social-media al mundo del social-cell (permitidme la licencia), no es difícil identificar las diferentes modificaciones post-transcripcionales y post-transduccionales, que sufren los ARN y las proteínas respectivamente, como hashtag celulares.

 

 

Dentro de este mundo de los "hashtag celulares" y centrándonos a nivel de transcritos (ARNs mensajeros o ARNm) la metilación, adición de un grupo metilo (CH3) a la cadena de ARN, destaca por su simplicidad y universalidad (corto y estándar) dos de las características que definen un hashtag. Además, se ha comprobado cómo estas modificaciones se dan principalmente en el nitrógeno en posición 6 de la adenosina (m6A) de los ARNm. Asimismo, se ha identificado el motivo DRm6ACH (donde D = A/G/U; R =A/G and H = U/A/C) como la secuencia consenso de metilación m6A más abundante en los ARNs (Meyer & Jaffrey, 2017). Dos argumentos que la hacen una modificación todavía más única y apoyan su candidatura a hashtag celular, puesto que estos dos hechos se dan tanto en levaduras, insectos, mamíferos, plantas, así como en el a veces olvidado, mundo de los virus.

 

Volviendo a las características propias de un hashtag, este ha de ser legible, por lo que necesariamente ha de existir alguien o algo que lo lea, a este respecto se han identificado diversas proteínas con capacidad de reconocimiento de estas modificaciones, las cuales son conocidas como readers o proteínas lectoras. La función de estas proteínas lectoras no se limita a identificar/leer la modificación sino que también son capaces de decidir el destino de los ARNm que están leyendo, o reclutar otras proteínas para tal fin. Además de estas proteínas lectoras se han identificado proteínas "escritoras" capaces de incorporar el hashtag m6A, y proteínas "borradoras" capaces de eliminarlos cuando han cumplido su función o ya no son necesarios.

 

 

Pese a lo trivial que pueda parecer mi símil, estas modificaciones tienen una gran importancia y repercusión biológica, ya que juega un papel fundamental en el procesamiento, degradación y traducción de los ARNm. En mamíferos estas modificaciones están relacionadas con el ritmo circadiano y la apoptosis o muerte celular y, en humanos, se ha relacionado con cáncer e infertilidad (Cao et al., 2016).

Aunque en plantas es un mecanismo de regulación muy poco estudiado, las evidencias actuales sugieren que en Arabidopsis thaliana estarían jugando un papel crítico en el desarrollo embrionario, la emergencia y la regulación de la arquitectura floral y foliar (Zhong y col., 2008; Bodi y col., 2012; Duan y col., 2017; Arribas-Hernández y col., 2018). Además, ya se han identificado algunos de los complejos proteicos con actividad "escritora", "lectora" y "borradora"

 

Ya en los años 70 se observó la presencia del hashtag m6A en los ARNm correspondientes a virus de ADN humanos como el virus del herpes simple, sin embargo, no es hasta esta última década, cuando se ha demostrado la presencia de estos hashtag en los genomas de virus de ARN con replicación citoplásmica como el virus del Zika o la hepatitis C, teniendo, además, un papel crítico en el proceso infectivo de estos patógenos (Gokhale y Horner, 2017).

 

En cuanto a los virus que infectan a plantas, el grupo de investigación del Prof. Vicente Pallas (IBMCP) ha conseguido demostrar que m6A está presente en el genoma de los virus del mosaico del pepino y el del mosaico de la alfalfa (AMV), además, en el caso de este último virus se ha demostrado como una de las proteínas "borradoras" modula los niveles de m6A en el genoma viral, representando un factor clave en el proceso infectivo del patógeno. Todo esto nos sugiere que la modificación m6A en los ARNm de los virus que infectan tanto a mamíferos como a plantas representaría un nuevo mecanismo de regulación de las infecciones virales (Martínez-Pérez et al., 2017).

 

Considerando estos antecedentes, el objetivo de mi Proyecto Final de Máster, se centra en profundizar en el conocimiento de los mecanismos de regulación y las implicaciones biológicas del hashtag m6A sobre el ciclo infectivo del virus AMV.

Para ello estoy abordando el estudio desde dos perspectivas. Por un lado, centrándome en el virus, estudiando la posible función biológica de los motivos de metilación que se han identificado en su genoma; y por otro centrándome en los elementos propios de la planta, el huésped, evaluando las implicaciones de los "escritores" de la planta en el proceso infectivo del virus.

 

Las implicaciones de los hashtag celulares (epitranscriptomica) como el hashtag m6A en prácticamente todos los procesos biológicos es cada vez más patente en todos los organismos vivos, por lo que estudios como mi TFM pese a no tener una aplicación directa, son la base sobre la que desarrollarlas, ya que nos permiten una mayor comprensión de procesos como la infección de un virus, el desarrollo de un cáncer o el envejecimiento y muerte celular, y la comprensión del proceso es clave para modificarlo.

 

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