Las células funcionan como grandes sistemas en los que la producción de los elementos necesarios para su estructura o función está regulada de forma precisa. Según las necesidades del momento o la previsión a cierto plazo, la célula puede producir o almacenar tanto proteínas ya fabricadas como las instrucciones para producirlas, en forma de transcritos de ARN mensajero.
Hasta el momento se podían cuantificar los niveles de ARNs transcritos. Sin embargo, las herramientas disponibles no permitían ir más allá y determinar cómo se regula la producción y degradación de los ARNs mensajeros. En un reciente estudio, publicado en Science, un equipo de investigadores del Instituto Hubrecht ha ido un paso más allá al desarrollar un método que permite diferenciar qué ARNs mensajeros se acaban de producir en la célula.
La técnica consiste en marcar los nuevos ARNs mensajeros. En un primer paso, se incuban las células con un análogo a la uridina, que las células incorporan en los nuevos ARNs mensajeros. A continuación, se marca el análogo a la uridina con biotina y se extrae todo el ARN. Posteriormente, los investigadores pueden analizar el ARN y diferenciar entre el ARN producido a partir del inicio del experimento y el ARN que ya estaba presente en la célula.
A través de diferentes experimentos, en los que los investigadores modificaron el tiempo de incubación con el análogo a la uridina, el equipo pudo estimar la tasa de producción y degradación del ARN durante el ciclo celular o durante la diferenciación de las células madre intestinales.
Los investigadores han encontrado que las células utilizan diferentes estrategias para regular la expresión génica, basada en favorecer la estabilización o degradación de los transcritos. “Para algunos genes, la célula tiene que ser capaz de cambiar muy rápido el número de copias”, señala Nicolas Battich, investigador del Instituto Hubrecth de la Universidad de Utrecht, en Holanda, y primer autor del trabajo. “Esos genes están siendo transcritos y degradados a elevados niveles. Participando en ambos procesos, las células fueron capaces de cambiar el número de copias muy rápidamente, para por ejemplo, reducir la transcripción y aumentar la degradación simultáneamente”.
Los resultados del trabajo proporcionan una herramienta de análisis para estudiar en mayor detalle, célula a célula, la regulación de la expresión génica en diferentes procesos como la diferenciación celular o el cáncer.
Investigación original: Battich N, et al. Sequencing metabolically labeled transcripts in single cells reveals mRNA turnover strategies. Science. 2020. Doi: http://dx.doi.org/10.1126/science.aax3072
Fuente: Scientists develop new method to distinguish freshly made transcripts from old transcripts. https://www.hubrecht.eu/scientists-develop-new-method-to-distinguish-freshly-made-transcripts-from-old-transcripts/
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