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La importancia de la familia del ARN no codificante

La investigación europea está desvelando aspectos del genoma humano inéditos. Puesto que la codificación genética no se limita a las proteínas, los científicos han comenzado a investigar los numerosos tipos de ácidos ribonucleicos (ARN).
La importancia de la familia del ARN no codificante
La mayor parte de la investigación del genoma está orientada a la proteómica pero hay miles de genes que controlan procesos celulares que nada tienen que ver con la producción de proteínas. Además, todavía se está lejos de conocer el alcance de la secuencia genética, vital para el funcionamiento celular. Otro obstáculo es que, los mecanismos de detección de genes solo detectan aquellas secuencias más grandes y con una mayor expresión que perduran a lo largo de la evolución.

La mayor parte de los elementos del genoma codifican ARN intermediario, como el ARN de transferencia y el ribosómico, pero existe un amplio abanico de otras moléculas de ARN que resultan esenciales para el funcionamiento celular. Teniendo esto en cuenta se puso en marcha el proyecto «Noncoding RNA comparative searching system» (NARCISUS) con el objetivo de identificar y clasificar estos ARN no codificantes (ARNnc).

Un tipo de ARNnc que resulta fundamental para la célula es el ARN pequeño nucleolar (ARNpn) de tipo H/ACA. Los ARNpn intervienen en las fases iniciales del desplazamiento y contienen un bolsillo específico o un bucle interno que guían la molécula hacia la diana de ARN correcta. Esta variedad de ARNpn produce cambios químicos específicos y modifica una molécula de la uridina.

Los investigadores del proyecto NARCISUS cotejaron la información sobre las moléculas de ARN correspondientes en bases de datos diseñadas específicamente. Se crearon tres bases de datos principales: ARNpn humanos, sitios de pseudouridilación de ARN ribosómico (ARNr) e intrones humanos (fragmentos de los genes que participan en el proceso de producción del ARN maduro).

Se compararon los conjuntos de datos con las bases de datos correspondientes mediante algoritmos diseñados específicamente y programas informáticos seleccionados. Asimismo, se emplearon otras técnicas como el análisis de topología y la prueba de pseudo-energía. De esta forma se pudieron llevar a cabo búsquedas cruzadas que arrojaron un resultado de 8350 secuencias de intrones humanos. De los 10 000 ARNpn candidatos los investigadores detectaron 8 secuencias nuevas. Cabe destacar que, a excepción de una, todas se sitúan cerca de los telómeros y los centrómeros, regiones de suma importancia para el desarrollo y el envejecimiento.

Se han comprobado 210 sitios de pseudouridilación para investigaciones futuras pero todavía restan unos 20 ARNpn por identificar. Es posible que el proyecto NARCISUS haya permitido descubrir un mecanismo alternativo del funcionamiento celular hasta ahora desconocido.

Son muchas las enfermedades humanas relacionadas con los ARNnc y los resultados de NARCISUS pueden abrir la puerta a nuevos tratamientos para detener la proliferación vírica, administrar fármacos o tratar el cáncer. La nanotecnología del ARN es un campo emergente que está permitiendo diseñar nanopartículas de ARN para administrar fármacos de forma dirigida o acceder a un sitio determinado.

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