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Genética y Ciencia
Regulón: Un sistema de modulación de la función de los genes


Martes, 20 de agosto de 2019, a las 14:30
* César Paz y Miño. Director del Centro de Investigación Genética y Genómica de la Universidad UTE

Uno de los problemas investigativos actuales tiene que ver con la regulación del funcionamiento de los genes humanos. Cuándo y por qué un gen se activa o desactiva, produce o no produce las sustancias requeridas por la célula para vivir. Hay muchos mecanismos biológicos de regulación de genes, uno de estos es la regulación modulada por proteínas que se unen a moléculas del núcleo de las células, específicamente al Ácido Ribonucleico (ARN). Estos mecanismos de regulación son importantes en muchas enfermedades humanas y en el cáncer y tienen el nombre general de “regulón”. Genes que sin tener relación espacial influyen en la acción de otros genes usando para ello moléculas intermediarias.
 
Un buen modelo de estudio de estos caminos moleculares es el cáncer colorrectal (CCR), que es además, un problema de salud creciente. Se estima que al año se producen 1.8 millones de casos nuevos en el mundo. En el Ecuador ocupa el 4º lugar en varones y 6º en mujeres dentro de las causas de morbi-mortalidad. Hasta la fecha, la mayoría de los estudios de CCR se han centrado en las aberraciones relacionadas con el ADN, dejando de lado otros procesos como la regulación del ARN, un mediador o regulador de información como se lo conoce hoy, que a su vez, por medio de proteínas intermediarias llamadas proteínas de unión al ARN (RBPs, en inglés), controlan la actividad de genes de este cáncer.
 
Se conoce que las alteraciones en la regulación de éste complejo ARN-Proteínas, desempeñan un papel clave en el mantenimiento de las características patológicas del cáncer. Las proteínas de unión (RBPs) regulan miles de moléculas del ARN que comandan la producción de proteínas y estas a su vez controlan otras RBPs, formando una red reguladora enorme en la célula: el regulón. Por ejemplo, la proteína ELAVL1, que en la mosca de la futa regula el sexo de estos insectos, en los humanos tiene que ver con control del cáncer así, es capaz de regular 21.578 ARNs. Por lo tanto, una alteración de éste ARN por mutaciones genéticas generan proteínas de unión (RBPs) atípicas que perturban este regulón y a toda la célula, convergiendo en un cáncer.
 
Realizando un análisis bioinformático, accedimos a todas las RBPs que se han relacionado con el cáncer colorrectal: control por moléculas pequeñas de ARN (microARN), características comunes en su estructura y función, sitios de comando de las proteínas, interacciones proteína-proteína y sus ARNs específicos o blanco, comparación con estudios en animales y sus implicaciones clínicas.
 
Se han descubierto 1.392 RBPs y solo 16 están estudiados en cáncer colrrectal, por tanto investigar estos complejos de unión ARN-Proteína, es un buen espacio de conocimiento y generará aportes claves para entender el origen, instauración y evolución tumoral, asi los procesos de  como los mecanismos de proliferación, diferenciación, migración, apoptosis, reparación, entre otros determinantes de cáncer. En el Centro de Investigación Genética y Genómica de la UTE, estamos investigando estas proteínas que podrían usarse como señales genéticas rastreables o biomarcadores (accede al artículo científico original en el link: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmolb.2019.00065/full), lo que nos permitirá aplicar a diagnósticos tempranos, seleccionar tratamientos o descubrir nuevos fármacos para el cáncer colorrectal.

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