MADRID 3 Feb. (EUROPA PRESS) -
Los investigadores del grupo Tanenbaum del Instituto Hubrecht (Países Bajos) han desarrollado una nueva técnica de microscopía para observar cómo funcionan los ribosomas en las células. Con este método, pueden controlar los ribosomas individuales mientras convierten el ARNm en proteínas; los investigadores descubrieron que los ribosomas se ayudan entre sí cuando encuentran dificultades, un proceso al que se refieren como "cooperatividad ribosomal".
Esta técnica y los hallazgos, publicados en 'Cell', brindan información sobre cómo se forman las proteínas y ofrecen a otros investigadores una herramienta para estudiar mejor la traducción del ARNm. El ADN contiene información genética esencial para las funciones de nuestro cuerpo. Antes de que nuestro cuerpo pueda utilizar esta información, se copia en ARNm, un tipo de molécula mensajera. El ARNm lleva esta información a los ribosomas de la célula, que luego la leen y producen proteínas. Las proteínas son cruciales para varios procesos del cuerpo. La transferencia de información genética a proteínas se conoce como traducción del ARNm.
"A veces, el ARNm contiene secciones que son difíciles de traducir en proteínas. Todavía no entendemos completamente cómo los ribosomas manejan estas secciones. Es por eso que queríamos diseñar una nueva tecnología de imágenes para comprender mejor cómo los ribosomas realizan su trabajo", dice Maximilian Madern, uno de los autores principales del estudio. Esta nueva técnica permite a los investigadores monitorear un ribosoma individual a lo largo del tiempo durante la traducción del ARNm.
Con su técnica, el equipo ya ha obtenido nuevos conocimientos sobre el funcionamiento de los ribosomas. "Hemos observado que los ribosomas individuales se mueven a velocidades ligeramente diferentes y, a veces, se detienen durante períodos prolongados", explica Sora Yang, el segundo autor principal del estudio. Debido a sus diferencias de velocidad, los ribosomas pueden colisionar, lo que ralentiza la producción de proteínas. "Detectar estas diferencias de velocidad fue un desafío. Por eso, nos asociamos con el grupo de científicos computacionales de Marianne Bauer en el Departamento de Bionanociencia de la TU Delft. Con su experiencia, pudimos demostrar que los ribosomas funcionan a velocidades diferentes", continúa Yang.
El equipo también hizo un descubrimiento importante sobre las colisiones de ribosomas, en las que un ribosoma choca con otro debido, por ejemplo, a un segmento de ARN complicado o a diferencias de velocidad. "Descubrimos que las colisiones breves no activan inmediatamente los mecanismos de control de calidad de la célula", agrega Madern. "Normalmente, estos mecanismos eliminarían los ribosomas que chocan, pero solo se activan si la colisión dura varios minutos".
Asimismo y para su sorpresa, los investigadores descubrieron que estas colisiones temporales podrían ser beneficiosas, contrariamente a las creencias previas. Los ribosomas parecen "ayudarse" entre sí para navegar por secciones de ARN difíciles de traducir, un fenómeno que denominan "cooperatividad ribosomal". "Esto permite que los ribosomas soporten colisiones breves en secciones problemáticas de ARN, lo que promueve la producción continua de proteínas", explica Madern.
De esta forma, la nueva tecnología permite a los investigadores comprender mejor el comportamiento de los ribosomas a nivel individual. Al desentrañar la dinámica de la traducción del ARNm, los investigadores pueden obtener conocimientos más profundos sobre los procesos celulares y el papel de la síntesis de proteínas en la salud y la enfermedad.