Un papel para exo-RNAi en la homeostasis de ER. aRotación del sustrato del modelo CPL‑1* a través de ERAD. bImágenes de fluorescencia de gusanos expresando cpl–1* con las mutaciones indicadas y RNAi (control vacío (Empty)) para el factor ERAD sel-11. CWestern blot de lisados de gusanos correspondientes a las imágenes que se muestran en bdetectando CPL-1* (YFP) y tubulina (TUB). dImágenes de fluorescencia de gusanos expresando cpl-1* con mutaciones en la vía exo-RNAi. miWestern blot de lisados de gusanos correspondientes a las muestras en ddetectando CPL-1* (YFP) y tubulina (TUB). F, Fraccionamiento celular de microsomas. Western blot que detecta CPL-1* (YFP), CDC-48 (CDC-48) y SEL-1 (SEL-1). Fracciones de sedimento (P) y sobrenadante (SN) de rde-1(ne219); cpl-1* lisados de gusanos tratados con los productos químicos indicados después del fraccionamiento subcelular. gramoWestern blot de lisados de gusanos que detectan CPL-1* (YFP) y tubulina (TUB) en rde-1(ne219) gusanos y animales con intestino Pnhx-2::rde-1 rescate. En b y dexpresión faríngea de Pmyo-2::mCherry sirve como marcador transgénico. Barra de escala, 200 µm. PM, peso molecular. Los blots sin procesar están disponibles en los datos de origen. Crédito: Biología celular de la naturaleza (2022). DOI: 10.1038/s41556-022-01025-4
Además de la piel, el tracto digestivo es el tejido que está más expuesto a las influencias ambientales, como bacterias y virus. Por lo tanto, las células que forman estas barreras al interior del cuerpo también tienen mecanismos especiales de defensa.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Dr. Thorsten Hoppe ahora ha demostrado que la interferencia de ARN, o ARNi para abreviar, que se sabe que es un mecanismo de defensa viral, también previene la sobreproducción de las propias proteínas del cuerpo en las células intestinales. El estudio «Silenciamiento de ARN asociado a ER promueve el control de calidad de ER» ha sido publicado en la revista Biología celular de la naturaleza.
RNAi es capaz de reconocer, unir y, en última instancia, degradar el ARN de los virus. Esto previene la producción de proteínas virales. Con la ayuda de proteínas fluorescentes verdes y posteriores análisis en el nematodo Caenorhabditis elegans, el equipo de investigación de la UoC ha podido demostrar que el ARNi también interviene en las células durante la producción de proteínas para mantener el equilibrio proteico (homeostasis proteica) de las células intestinales.
La producción de proteínas del propio cuerpo comienza con la copia del ADN y la creación de la molécula molde, también conocida como ARN mensajero (ARNm), en el núcleo celular. Luego, el ARNm se lleva al retículo endoplásmico (RE), donde se produce una proteína a partir de la molécula molde. Como en una fábrica, las proteínas fabricadas están sujetas a un estricto control de calidad. Las proteínas deficientes se exportan desde el RE y se degradan para evitar el desperdicio celular y las consecuencias negativas extensas para la fisiología y la funcionalidad de la célula, así como del tejido.
«Observamos que el mecanismo de ARNi degrada específicamente los ARN mensajeros en la sala de emergencias incluso antes de que se produzca la proteína. Esto sirve para proteger la sala de emergencias de la sobrecarga por una producción excesiva», dijo la Dra. Franziska Ottens, una de las primeras autoras del estudio. . Los científicos encontraron así un nuevo mecanismo para regular la producción de proteínas.
La interacción entre el ARNi y los sistemas de control de calidad de ER previamente conocidos parece ser importante para la salud intestinal en general. Esto se demuestra por el hecho de que la falla simultánea de ambos mecanismos afecta la importante función de barrera del intestino. Los resultados del estudio también sugieren un vínculo entre la funcionalidad de ER y el control de calidad, que son importantes para la protección contra la infección viral. Por ejemplo, los virus de ARN como el SARS-CoV usan el RE para la replicación.
«Pudimos suprimir significativamente las cargas virales al sobrecargar específicamente la sala de emergencias. La interacción de la homeostasis de proteínas, el ARNi y la infección viral podría ser un enfoque importante para la investigación prospectiva y el tratamiento de enfermedades virales», dijo el candidato a doctorado Sotirios Efstathiou, miembro del equipo de Thorsten Hoppe y otro primer autor del estudio.
Más información:
Sotirios Efstathiou et al, el silenciamiento de ARN asociado a ER promueve el control de calidad de ER, Biología celular de la naturaleza (2022). DOI: 10.1038/s41556-022-01025-4
Citación: La interferencia del ARN regula la función intestinal y la salud intestinal general (7 de diciembre de 2022) consultado el 7 de diciembre de 2022 en https://phys.org/news/2022-12-rna-intestinal-function-gut-health.html
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