Ajuntament de Terrassa - Societat del coneixement.

UB - 24/03/2011


Noves descobertes sobre regulació gènica en l'evolució del cervell als mamífers


El treball científic mostra com la xarxa regulada per NOVA1 s'ha assemblat, pas a pas, durant l'evolució dels metazous

Més del 90 % dels gens humans, format per introns i exons, produeixen múltiples transcrits mitjançat el procés de maduració alternativa




El treball científic mostra com la xarxa regulada per NOVA1 s'ha assemblat, pas a pas, durant l'evolució dels metazous.


La maduració alternativa dels transcrits d'RNA (differential splicing, en anglès) és un procés que facilita l'expressió diferencial d'un mateix gen i la producció de diferents proteïnes, que és clau en la diferenciació cel·lular i en l'origen d'algunes malalties.

Un equip científic liderat per Jordi García-Fernàndez i Gemma Marfany, del Departament de Genètica i de l'Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), ha descrit com s'ha generat la xarxa gènica regulada per Nova, un factor d'empalmament (splicing), durant l'evolució del sistema nerviós central als mamífers.

El treball, publicat a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, té com a primer autor Manuel Irimia, i el signen també Amanda Denuc, Demián Burguera, Ildiko Somorjai, José M. Martín-Durán i Senda Jiménez-Delgado, del Departament de Genètica de la Universitat de Barcelona, i altres experts de la Universitat de Viena (Àustria) i de la Universitat de Stanford (Estats Units).

Més del 90 % dels gens humans, formats per introns i exons, produeixen múltiples transcrits mitjançat el procés de maduració alternativa, que facilita l'eliminació d'introns (fragments que no s'expressen) i la combinació d'exons (fragments que s'expressen) per formar diferents proteïnes. Moltes malalties genètiques hereditàries estan lligades a errors del mecanisme d''empalmament alternatiu.

L'article de la revista PNAS se centra en la proteïna Nova (antigen ventral neurooncològic 1), un factor d'empalmament que participa en els processos de maduració diferencial dels RNA. Aquest factor, present a tots els grups animals, i en particular als vertebrats, regula la producció de molts RNA missatgers amb una funció específica al teixit. En el cas del sistema nerviós, els RNA missatgers codifiquen per proteïnes bàsiques relacionades amb canals d'ions, receptors de neurotransmissors, molècules que intervenen en la sinapsi neuronal, etc.

Alguns estudis científics anteriors havien confirmat la importància del factor Nova en l'arquitectura del sistema nerviós. Segons el catedràtic Jordi García-Fernàndez, «el treball publicat a PNAS, se centra sobretot en com s'ha generat la xarxa gènica regulada per Nova, fins a arribar al màxim grau de complexitat als mamífers, en els quals Nova regula desenes o centenars de gens de manera específica al sistema nerviós central».

El treball científic mostra com la xarxa regulada per Nova s'ha assemblat, pas a pas, durant l'evolució dels metazous. En aquest procés, el primer pas és l'adquisició per part de la proteïna Nova de la capacitat de produir empalmaments específics de vertebrats, en l'origen dels cordats. El segon pas és la restricció de l'expressió de Nova al sistema nerviós central, just abans de l'origen dels vertebrats. El tercer pas és l'adquisició de nous exons dianes per a Nova durant l'evolució dels vertebrats.

Aquest treball posa de manifest que, malgrat disposar d'un nombre de gens similars, el proteoma humà és molt més extens que el dels invertebrats. Segons les conclusions, la regulació dels factors d'empalmament i la creació de nous exons són també claus per a l'assemblatge de xarxes gèniques específiques de sistemes complexos, com ara el sistema nerviós humà, mitjançant l'ús de l'empalmament diferencial.

Conèixer com es produirà l'empalmament alternatiu d'un determinat gen en un teixit (codi d'empalmament) és una de les àrees de recerca més desafiadores per comprendre la complexitat biològica. Malgrat la importància del codi d'empalmament , fins ara no s'havia analitzat com s'havien originat aquestes xarxes específiques de teixit ni com s'havien incrementat en complexitat fins a arribar a l'ésser humà. «Més que un nou codi —explica Gemma Marfany—, és una nova manera d'incrementar molt finament la complexitat de l'expressió gènica: cada gen ja no portaria només un codi a la regió reguladora que li diu quan, on i com s'ha d'expressar, sinó a més un altre nivell (el codi d'empalmament), que identifica quines proteïnes codificades per un gen són expressades en un teixit o en un moment concret».

Avui dia, l'estudi de l'empalmament diferencial al genoma humà és un dels àmbits que suposa un dels reptes més importants de la recerca genòmica. La diferència entre el genoma humà i altres genomes no rau tant en el nombre de gens sinó en la gran quantitat de transcrits diferencials que es generen (l'anomenat transcripoma), que alhora es veu reflectit en la gran varietat de proteïnes sintetitzades (proteoma). Per als genetistes, és un dels camps de recerca més apassionants» afirma García-Fernàndez.



Posa Flash Player per reproduïr aquest fitxer
o descarrega'l per reproduïr-lo localment.


Butlletí Innovem Terrassa !!!
Universitat i Societat del coneixement - Ajuntament de Terrassa.