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Una RNasa que puede cortar el ADN

Las RNasas (Ribonucleasas) son enzimas que cortan las secuencias de ARN para su posterior degradación. Son importantes, por ejemplo, cuando hacemos extracción de ADN, evitando la presencia de ARN en nuestras muestras. Las enzimas son bastante específicas a sus sustratos, o sea, solo degradan las moléculas para han sido programadas. Si la enzima se vuelve inespecífica puede acarrear muchos problemas fisiológicos y causar ciertas enfermedades. Sin embargo, algunas enzimas pueden tener más de un sustrato mientras que un sustrato también puede ser degradado por diferentes enzimas.

Nakagawa et al. estudiaba los mecanismos de la apoptosis, un proceso normal de las células para autoeliminarse cuando están viejas o funcionan mal debido a ciertas mutaciones. Este mecanismo, en mamíferos, se caracteriza por la activación de iniciadores de DNasas (como las RNasas pero estas sí degradan el ADN) que digieren el ADN antes de que la célula se desensamble. Nakagawa quería saber como se daba este proceso en C. elegans, un nematodo muy usado en estudios biológicos y se dio con la sorpresa que una RNasa tipo III estaba envuelta en la degradación de ADN.

Dicer es esta RNasa III, la cual tiene un rol importante en el procesamiento de los ARN de interferencia, los cuales son responsable de regular la expresión de ciertos genes a través del silenciamiento de genes. Dicer, también es responsable del procesamiento de los microARN, otro tipo de ARN de cadena muy corta (~20nt) que también regulan la expresión de los genes. En condiciones normales, Dicer se una a ARN de doble cadena y con ayuda de otra proteína (RBP: RNA Binding Protein) la cortan para formar el ARN de interferencia (Figura).

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En C. elegans, Dicer tiene la capacidad de cortar el ADN y pasar de una función de RNasa a una función de DNasa. Nakagawa postuló que Dicer-1 (codificado por el gen dcr-1) se una a una proteína llamada caspasa CED-3 (codificada por el gen ced-3) en el dominio RNasa IIIa, formándose un Dicer truncado. Dicer requiere de los dos dominios RNasa (IIIa y IIIb) para procesar (cortar) el ARN de doble cadena. Al estar truncado, muestra una actividad de DNasa, uniéndose al ADN y cortándolo. También descubrieron que lo hace con el mismo sitio activo, ya que al mutar y modificar los aminoácidos del residuo catalítico (cambiar la configuración del sitio activo), pierde sus dos funciones (RNasay DNasa).

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De esta manera demostraron que por medio de la caspasa CED-3, Dicer puede pasar de ser una RNasa a una DNasa. En condiciones normales Dicer se encuentra completo, pero cuando la célula se prepara para la apoptosis, los niveles de CED-3 aumentan y provocan el cambio de función de Dicer. Así que Dicer tiene una función importante en la muerte celular programada.

Referencia:

ResearchBlogging.orgNakagawa, A., Shi, Y., Kage-Nakadai, E., Mitani, S., & Xue, D. (2010). Caspase-Dependent Conversion of Dicer Ribonuclease into a Death-Promoting Deoxyribonuclease Science, 328 (5976), 327-334 DOI: 10.1126/science.1182374

Comentarios

  1. Gracias por la información (Y) Me fue muy util!!

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