Nora Calcaterra, Pablo Armas, Tomás Steeman y Andrés Binolfi, parte del grupo de investigación que realizó el trabajo.
Los microRNA son cadenas cortas de una hebra de ARN que tienen un rol muy importante en el control de la expresión génica. En humanos, más del 60% de los genes que codifican proteínas son regulados por miRNA. Varias enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares o incluso el cáncer, han sido asociadas a fallas en los procesos de biogénesis y procesamiento de los miRNA y también son esenciales durante el desarrollo embrionario, donde se expresan con patrones espacio-temporales muy definidos que coordinan la replicación y el destino de las células del embrión.
Para comprender su función en estos procesos es fundamental saber cómo los propios miRNA se originan y son regulados a lo largo de un proceso de maduración que involucra modificaciones y recortes de una secuencia precursora de mayor longitud, llamada pri-miRNA. Luego el miRNA funcional maduro que se origina opera sobre la expresión de genes determinados tras incorporarse a un complejo de proteínas que inducen el silenciamiento de otros ARN mensajeros.
Una de las principales líneas de investigación del grupo de “Bioquímica y biología molecular del desarrollo” se dedica al estudio de estructuras del ADN y del ARN llamadas cuádruplex de guanina (G4), que podrían formarse en las secuencias de los pri-miRNA modulando su procesamiento y función.
Los G4 se forman por el plegamiento de cadenas simples de secuencias de ADN o ARN ricas en guanina (uno de los nucleótidos que forman a los ácidos nucleicos). En los últimos años ha aumentado el conocimiento sobre del rol de los G4 de ARN (rG4) en la biogénesis y función de los miRNA. Sin embargo, la mayor parte de los datos se han obtenido por predicciones bioinformáticas o ensayos in vitro y muy pocos han estudiado su función in vivo en organismos multicelulares.
El grupo de IBR se preguntó si los rG4s podrían contribuir a la regulación de la función de los miRNA que controlan a genes importantes para el desarrollo embrionario de animales. Bajo la dirección de Pablo Armas, estudiaron el rol de los rG4 en la biogénesis del miRNA durante el desarrollo de pez cebra, Danio rerio, un pequeño pez que se utiliza como animal modelo de laboratorio para investigación en vertebrados y que tiene amplias similitudes genéticas con los humanos, aunque a simple vista no lo parezca.
Los resultados publicados en International Journal of Molecular Sciences combinan análisis computacionales y experimentales para encontrar en el precursor del miRNA-150 un rG4 conservado evolutivamente que regula in vivo la biogénesis del miRNA-150, modulando específicamente la expresión de un gen clave durante el desarrollo embrionario de pez cebra.
Felicitamos a Tomás Steeman , Andrea Weiner, Aldana David, Andrés Binolfi, Nora Calcaterra y Pablo Armas por este trabajo que constituye el primer reporte de la función reguladora de los rG4 en la biogénesis de miRNA durante el desarrollo embrionario de vertebrados.
