Descifrar la complejidad sináptica
Las células neuronales son responsables de la recepción, transmisión e integración de la información en los sistemas nerviosos central y periférico. Estas son morfológica y fisiológicamente heterogéneas y se conectan de una manera precisa a través de las sinapsis, formando redes neuronales complejas. Una investigación neurobiológica está tratando de arrojar luz sobre los mecanismos moleculares que subyacen a la formación adecuada de los circuitos neuronales. El objetivo del proyecto «Deciphering the neurexin code in neuronal circuitry» (NRX CODE), financiado con fondos europeos, fue descifrar el papel de los receptores de membrana neurexinas (NRXN) en la identidad neuronal. Las NRXN son moléculas de adhesión celular con capacidad para inducir la formación y organizar las sinapsis neuronales. Las mutaciones en los genes de las NRXN se relacionan fuertemente con numerosos trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia, el autismo y la adicción. Los científicos del proyecto NRX CODE deseaban investigar la diversidad de las NRXN creadas mediante cortes y empalmes alternativos de ARNm y proteínas. Usando técnicas de secuenciación de nueva generación, revelaron el contenido de los transcritos de ARNm de NRXN en el cerebro de ratón adulto y demostraron que hay repertorios de NRXN que se correlacionan con la diversidad celular de diferentes áreas del cerebro. Observaron que ciertas secuencias cortadas y empalmadas alternativamente son responsables de la regulación de algunas variantes de NRXN en el ARNm y se obtuvo información importante sobre la regulación de estos genes. Además, los científicos del proyecto NRX CODE establecieron una selección de ensayos con espectrometría de masas para monitorizar la reacción que permitió la cuantificación relativa y absoluta de diferentes variantes de la proteína NRXN en diferentes muestras biológicas. Esta metodología capaz de monitorizar diferentes variantes creadas por corte y empalme de las proteínas NRXN supone un gran avance para comprender mejor el papel de las variantes de NRX in vivo. En conjunto, los datos experimentales obtenidos en el estudio NRX CODE arrojan datos esenciales sobre la diversificación del gen de NRXN mediante corte y empalme alternativos, con vistas a comprender la diversidad neuronal. Dada la importancia clínica de las mutaciones de genes de NRXN, los resultados y las herramientas de este estudio podrían emplearse para el diagnóstico clínico de trastornos neuropsiquiátricos.
Palabras clave
Neuronas, neurexinas, código de neurexina, circuito neuronal, sinapsis neuronal, trastornos neuropsiquiátricos, corte y empalme de genes, splicing
