No hace mucho tiempo que los ARN se consideraban moléculas más bien estáticas. La información codificada en el ADN se transcribe a ARN mensajero (ARNm), que sale del núcleo hacia los ribosomas de la célula, donde se fabrican las proteínas. A su vez, los ARN de transferencia (ARNt) transportan los aminoácidos a los ribosomas en el orden correcto para la producción de proteínas. Se trata de funciones cruciales, pero también sencillas. El ARN era, por decirlo claramente, algo aburrido desde el punto de vista de la investigación.
Cómo han cambiado las cosas. Resulta que hay muchos tipos de ARN que realizan otras funciones vitales, a menudo complejas, en las células. Y gran parte de nuestra comprensión de una de las formas más intrigantes -el micro ARN (miARN)- se debe al trabajo de la doctora V. Narry Kim, que ha hecho muchas contribuciones significativas al campo desde que recibió su doctorado hace menos de 20 años. La Dra. Kim dirige ahora el Centro de Investigación del ARN en el Instituto de Ciencias Básicas de la Universidad Nacional de Seúl, y recibió el Premio Chen en el reciente Encuentro de Genómica Humana celebrado en Barcelona por su destacado trabajo.
Mientras desayunaba antes del último día de la reunión, Kim habló de su interés por los miARN y del valor de comprender los detalles biológicos.
Por un lado, ¿qué son los miRNAs?
Los miRNAs son ARNs cortos que no codifican proteínas pero que, sin embargo, están muy conservados en todas las especies. Regulan muchas dianas, como en la supresión de ARNm, donde impiden que un ARNm se traduzca en una proteína. Los miARNs están a su vez regulados por muchas otras partes del sistema. Sabemos que son muy importantes porque están conservados, y también experimentalmente. Por ejemplo, cuando los eliminamos en ratones, éstos se vuelven muy raros, para no ser técnicos.
P: ¿Qué han aprendido sobre los miRNAs y qué están investigando actualmente?
Antes desarrollamos un modelo sobre cómo se fabrican los miRNAs en la célula y cómo se regula ese proceso. Ahora hemos ampliado nuestro programa en varios proyectos. En uno de ellos, estamos estudiando aspectos de la función de los miRNAs en las células, por ejemplo, cómo ayudan a determinar cómo se diferencian las células madre en diferentes células y tejidos maduros. También estamos investigando la estructura de los miARN, tanto solos como en complejo con proteínas, y determinando cómo se reconocen y procesan los miARN dentro de las células. Este proyecto también ayudará a la anotación de genes de miARN, ya que podemos utilizar el conocimiento de cómo se procesan para mejorar las entradas de la base de datos, muchas de las cuales son actualmente inexactas o incompletas. Por último, estamos estudiando diferentes tipos de modificación del ARN y el control postranscripcional. La interacción ARN-proteína es importante, y hay muchos tipos diferentes de interacciones, con muchas funciones. Estamos desarrollando métodos para mapear los sitios de las moléculas que interactúan y determinar las secuencias de ARN que son reconocidas por las proteínas.
P: ¿Qué sistemas utiliza para su investigación?
Trabajamos en células de mamíferos (humanos y ratones) principalmente, pero como los miRNAs están tan conservados, utilizamos otros modelos animales como la Drosophila y el pez cebra para hacer comparaciones y centrarnos en lo que se conserva entre ellos.
P: Este es un trabajo muy detallado y básico. ¿Se aplica a los seres humanos y a nuestra salud y enfermedades?
Es cierto que en este momento estamos analizando la biología fundamental. Pero los mecanismos pueden aplicarse a cualquier contexto biológico: desarrollo, enfermedad, cáncer, degeneración. Los ARN desempeñan muchas funciones en muchos procesos diferentes de la célula, y hay que dilucidar las reglas básicas que se aplican -hay que entender cómo funciona realmente- antes de saber qué ocurre cuando va mal. Dicho esto, algunos de mis estudiantes están interesados en desarrollar aplicaciones específicas para la investigación basada en el ARN después de su trabajo en mi laboratorio. Así que estamos construyendo una base, pero el conocimiento que obtenemos puede ser muy útil para una investigación más traslacional o aplicada en los próximos años.
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