Un nou estudi liderat per Juana Díez, investigadora principal del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut (DCEXS) de la UPF, ha trobat un nou sistema de seguretat a les nostres cèl·lules que les fa més robustes enfront de possibles alteracions de l'expressió dels gens. El treball es va publicar ahir, 21 de març, a la revista Nature Communications.

Els gens contenen la informació necessària per a la formació de proteïnes, que són els elements funcionals de la cèl·lula. Per tant, l'expressió dels nostres gens està regulada amb molta precisió, ja que una pujada o baixada no adequada dels nivells de proteïnes pot causar mort cel·lular o diverses patologies. Aquesta expressió es realitza en tres etapes principals, la transcripció, en la qual la informació gènica del DNA es transfereix a una altra molècula anomenada ARN missatger (ARNm), la traducció, en la qual es descodifica la informació de l’ARNm a proteïnes i, finalment, la degradació de l’ARNm un cop ha complert la seva funció.

Els científics revelen un paper no conegut fins ara de Xrn1, que és una proteïna molt conservada en els eucariotes.

El nou estudi indica que aquestes tres etapes, clàssicament considerades aïllades a causa de la seva diferent incidència espacial i temporal, estan interconnectades a través d'un regulador comú. “Utilitzant com a model el llevat Saccharomyces cerevisiae, hem demostrat que la proteïna Xrn1, que té un paper clau en la degradació dels ARNms també regula la transcripció i la traducció dels ARNms que codifiquen proteïnes de membrana”, comenta Juana Díez, líder del grup de Virologia Molecular del DCEXS. D'aquesta manera, els científics revelen un paper no conegut fins ara de Xrn1, que és una proteïna molt conservada en els eucariotes.

Bernat Blasco i Leire de Campos, primers autors de l'article, detallen “les proteïnes de membrana contenen dominis hidròfobs amb una forta tendència a agregar-se. La regulació de l'expressió d'aquestes proteïnes a través d'un coordinador comú, Xrn1, evita que per exemple es transcrigui l’ARNm si la maquinària de traducció o degradació no funcionen. D'aquesta forma s'aconsegueix evitar agregacions que podrien ser tòxiques”.

La proteïna Xrn1, que té un paper clau en la degradació dels ARN missatgers, també regula la transcripció i la traducció dels ARNms que codifiquen proteïnes de membrana.

A més, han participat en l'estudi Baldo Oliva, del grup de recerca en Bioinformàtica Estructural del Programa de Recerca en Informàtica Biomèdica (GRIB), programa conjunt del DCEXS i l'Institut Hospital del Mar de Recerques Mèdiques (IMIM), i científics del Technion-Institut Tecnològic d'Israel, de l'Institut Max Planck de Biomedicina Molecular (Alemanya), de la Universitat de Berna (Suïssa) i la Universitat de València.

Article de referència:

Blasco-Moreno B, de Campos-Mata L, Böttcher R, García-Martínez J, Jungfleisch J, Nedialkova D, Chattopadhyay S, Gas M, Oliva B, Pérez-Ortín J, Leidel S, Choder M & Díez J. The exonuclease Xrn1 activates transcription and translation of mRNAs encoding membrane proteins. Nature Communications, March, 2019. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09199-6.