A new view of the spliceosome | May 24, 2017 Issue - Vol. 95 Issue 22 | Chemical & Engineering News
Volume 95 Issue 22 | p. 7
Issue Date: May 29, 2017 | Web Date: May 24, 2017

Una nueva visión del espliceosoma

Biólogos estructurales capturan un estado importante de la maquinaria celular responsable de que los humanos seamos más complejos que los gusanos.
Department: Science & Technology
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Keywords: structural biology, spliceosome, cryo electron microscopy
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El spliceosome en su primera conformación precatalitica.
Credit: Nature
An illustration of the spliceosome, a multicolored cluster of rods and ribbons, shown from two angles.
 
El spliceosome en su primera conformación precatalitica.
Credit: Nature

Los humanos comparten un número parecido de genes codificantes de proteínas con el gusano Caenorhabditis elegans y sin embargo somos, sin duda, organismos más sofisticados. Esta diferencia de complejidad se debe sin duda al espliceosoma, una pieza de ingeniería bioquímica espectacular que se halla en el núcleo celular.

El espliceosoma corta las secuencias innecesarias (intrones) del RNA después de la transcripción, y luego junta los trozos restantes para formar el RNA mensajero (mRNA). La variabilidad que introduce el espliceosoma al combinar el RNA no-intrónico hace que las células humanas puedan sintetizar diez veces más proteínas de las que codifican nuestros genes.

Ahora, gracias a la microscopía crioelectrónica, los investigadores han logrado una visión casi atómica de esta maquinaria celular en un estadio pre-catalítico, justo antes de ‘tomar la decisión de empezar a “cortar” el DNA (Nature, 2017, DOI: 10.1038/nature22799).

Docenas de proteínas y cinco complejos RNA-proteína, llamados ribonucleoproteínas, vienen y van mientras el espliceosoma corta el RNA recién transcrito del DNA, justo antes de que empiece la producción de proteínas. Durante los cortes, se producen siete reordenamientos colosales del espliceosoma que van desde el montaje, pasando por su activación hasta la catálisis. 

La presente investigación, llevada a cabo por Clemens Plaschka, Pei-Chun Lin y Kiyoshi Nagai del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica, ha capturado el espliceosoma en un momento particularmente importante: cuando la máquina ha cargado el RNA sin cortar pero todavía no ha empezado la catálisis, explica Yigong Shi de la Universidad de Tsinghua, que no trabajó en esta investigación. Es un paso de compromiso, un momento de decisión antes de cortar.

El equipo encontró que 24 proteínas asociadas al espliceosoma ayudan a mantener la máquina en un ‘estado precatalítico’. Después, estas 24 proteínas se van y dejan sitio a otras 22, que ayudan al espliceosoma a recolocarse y prepararse para la catálisis, dice Plaschka. El trabajo proporciona “un marco para analizar el mecanismo de activación y determinar el orden de eventos moleculares que llevan a la formación del sitio activo del espliceosoma,” explican los investigadores en el artículo. 

A día de hoy, los biólogos estructurales habían podido capturar cuatro estados consecutivos del espliceosoma a resolución atómica, añade Shi. “Esta quinta estructura es un paso importante para la recapitulación del ciclo catalítico completo.”


Traducción al español producida por Fernando Gomollón Bel de Divulgame.org para C&EN. La versión original (en inglés) del artículo está disponible aquí.

 
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ISSN 0009-2347
Copyright © American Chemical Society

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