Investigación

Descubren que genes no codificantes son en realidad genes cortos capaces de generar proteínas hasta ahora desconocidas

La publicación en la prestigiosa revista ‘Nature Communications’ ha desvelado que genes que se clasificaban como incapaces de producir proteínas son en realidad genes productores de proteínas pequeñas (péptidos)

Emile Gérard Magny, Pedro Patraquim, Juan Pablo Couso y Ana Isabel Platero
Emile Gérard Magny, Pedro Patraquim, Juan Pablo Couso y Ana Isabel Platero

El dogma central de la biología molecular afirma que el ADN contiene las instrucciones para crear proteínas. El ARN actúa como intermediario para transmitir estas instrucciones a los ribosomas, la maquinaria encargada de generar las proteínas, en un proceso denominado como “traducción”. Existen excepciones, ciertos tipos de ARNs, llamados ARNs no codificantes, no conllevan a la producción proteínas (no son traducidos), sino que llevan a cabo otras funciones en las células (estructurales, regulación de la expresión génica).

El trabajo de los doctores Pedro Patraquim, Emile Magny y Ana Platero se centra en el estudio de estos ARN no codificantes, usando como organismo modelo la mosca de la fruta. El grupo de investigación ha demostrado de unos 2000 ARNs no codificantes encontrados en la mosca, en realidad existen entre 150-300 genes que sí son capaces de ser traducidos y producir péptidos. Estos genes poseen secuencias muy cortas y tienen un origen reciente.

Expresión de un gen corto visualizada con el gen chivato verde fluorescente, en este caso podemos ver donde IBIN está activo que tiene una función en el sistema inmunitario. / Nature Communications

A la luz de estos resultados, genes anotados anteriormente como no codificantes, como por ejemplo bxd, ibin y hsr-omega, y a los cuales se les han atribuido funciones en el desarrollo inmunidad y resistencia al calor extremo respectivamente, deben ser ahora reinterpretados. Así como otros muchos que están sin estudiar y podrían proveer   respuestas a diversos problemas de la biología.

Además, estas observaciones son aplicables a otras especies, en el ser humano podrían existir más de 7.000 genes cortos que igualmente producirían péptidos previamente desconocidos. Muchos de estos genes podrían haber aparecido por primera vez en nuestra especie, y por lo tanto ser responsables del desarrollo de rasgos o enfermedades exclusivos al ser humano.

Nuevas perspectivas para estos estudios

Este estudio liderado por el profesor Couso abre nuevas líneas de investigación, y él nos comenta que “el estudio de estos cientos de péptidos nuevos y de sus funciones abren muchas puertas en investigación, involucrando varios laboratorios, potencialmente cada péptido puede generar una nueva línea de investigación. Estos péptidos pueden tener una función importante en la formación de estructuras biológicas o ser una potencial diana de tratamiento de enfermedades”. Además, el doctor Patraquim resalta que “estos hallazgos sugieren un mecanismo para la posible aparición de nuevos genes común a todos los animales, abriendo vías de investigación muy relevantes para entender la evolución y el funcionamiento de los genomas animales y patologías humanas”. Comprender de dónde venimos nos puede dar pistas para encontrar soluciones a los problemas de la sociedad actual, que incluyen la prevención y tratamiento de enfermedades.

Referencia del artículo:
DOI: 10.1038/s41467-022-34094-y
Pedro Patraquim, Emile G. Magny, JoséI Pueyo, Ana Isabel Platero, Juan Pablo Couso. Translation and natural selection of micropeptides from long non-canonical RNAs. Nat Commun. 2022 Oct 31;13(1):6515. doi: 10.1038/s41467-022-34094-y. PMID: 36316320; PMCID: PMC9622821.

Fuente: Delegación del CSIC Andalucía