Capitulo 10

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

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 función que
se le ha reconocido al RNA es comoparte 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 un lenguaje de aminoácidos (el de lasproteínas), 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 petunias intentaron sobre-expresar a la enzima queproduce
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-

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ron que se generaban flores sin color o con parches blancos. Al analizar los niveles de la enzima
encontraron que eran50 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 (“detenerabruptamente”). 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 gen que presentala 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 estructura

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Biología delRNA de interferencia

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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 se demostró que son lasmediadoras
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 el grupo de TomTuschl 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.

El silenciamiento: biogénesis
y mecanismos de...