Arn inteferasa

RnA de interferencia: el silencio de los genes
Tomás López, Daniela Silva, Susana López y Carlos Arias

“El camino a todas las cosas grandes pasa por el silencio” Friedrich nietzsche

Biología del RNA de interferencia
Uno de los avances más importantes en la biología de las últimas décadas ha sido el descubrimiento de moléculas de RnA que regulan la expresión de genes. La principal funciónque se le ha reconocido al RnA es como parte de la maquinaria de producción de proteínas. Los RnA mensajeros (mRnA) son los intermediarios en la expresión de genes, transmitiendo información entre el DnA y la maquinaria de síntesis de proteínas. Los RnA de transferencia (tRnA) son el elemento decodificador que permite traducir de un lenguaje de nucleótidos (el que tiene el DnA y el mRnA) a unlenguaje de aminoácidos (el de las proteínas), y los RnA ribosomales (rRnA) son parte de la maquinaria que produce las proteínas. El silenciamiento por RnA es un mecanismo altamente conservado en la naturaleza en el que moléculas de RnA de doble cadena (dsRnA) regulan la expresión de genes. El fenómeno fue inicialmente descubierto en 1990, cuando botánicos que se encontraban trabajando con petuniasintentaron sobre-expresar a la enzima que produce el color púrpura (llamada chalcona sintasa). Para ello introdujeron varias copias del gen que codifica para esta enzima esperando encontrar que las plantas que sobre-expresaran a la chalcona sintasa fueran púrpuras. Sin embargo, descubrie-

ron que se generaban flores sin color o con parches blancos. Al analizar los niveles de la enzima encontraronque eran 50 veces menores a los de las plantas originales. Esta observación implicaba que los genes que introdujeron no se estaban expresando, pero también que el gen natural de la planta dejaba de expresarse, por esta razón al fenómeno se le llamó co-supresión. Un fenómeno equivalente fue descrito dos años después en un hongo conocido como Neurospora crassa; a este fenómeno le llamaron quelling(“detener abruptamente”). Estas observaciones fueron mejor entendidas en 1998 gracias a Andrew Fire y Craig Mello, quienes por su trabajo recibieron el premio nobel de medicina 2006. Ellos descubrieron que tras la inyección de dsRnA dentro del nemátodo Caenorhabditis elegans se producía un silenciamiento de la expresión de genes que era específico de secuencia, es decir, que la expresión del genque presenta la misma secuencia que el dsRnA se inhibía. Este fenómeno explicaba tanto la co-supresión como el quelling y fue denominado interferencia de RnA (RnAi). El mecanismo de la RnAi fue descrito in vitro utilizando extractos de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. Estos estudios revelaron que moléculas largas de dsRnA eran cortadas en fragmentos pequeños con una estructuraBiotecnologia V14 CS3.indd 109

109
11/14/07 5:00:28 PM

110 | RnA de interferencia: el silencio de los genes

específica: dos cadenas de 21 a 25 nucleótidos interaccionado en forma de dúplex, donde 19 nucleótidos se encuentran formando RnA de doble cadena y dos nucleótidos sin aparearse en los extremos (figura 1). Estas moléculas fueron denominadas RnA interferentes pequeños (siRnA) y sedemostró que son las mediadoras del proceso de interferencia. Hasta el año 2000, la RnAi fue una herramienta que se utilizó para apagar la expresión de genes en varios organismos, pero no en mamíferos. Esto debido a que las moléculas grandes de dsRnA (de más de 30 pares de bases) inducen en células de mamífero una respuesta que generalmente desencadena la muerte de la célula. Sin embargo, ese año elgrupo de Tom Tuschl describió que cuando se utilizan directamente los siRnA, es posible inducir el proceso de interferencia en células de mamífero sin que despierte la respuesta que conduce a la muerte celular. Este descubrimiento abrió la posibilidad de utilizar la interferencia de RnA como una herramienta en la investigación enfocada a células de mamíferos.

numerosas proteínas celulares. La...