Evolución De Rnai

Evolución de los ARN interferentes (RNAi) en Procariotas y Eucariotas
Resumen
Los RNAi son importantes reguladores génicos, se conocen los siRNA y los miRNA entre otros, los siRNA son de origen exógeno y los miRNA de origen endógeno, por medio de alineamiento múltiple (T-Coffee) y alineamientos locales (Blast) combinadas con técnicas moleculares y construcción de arboles filogenéticosinvestigadores han explicado los procesos evolutivos de los RNAi y la coevolución de su complejo biosintético desde los procariotas hasta los eucariotas, mostrando que presentan evolución de tipo neutral y adaptativa.
Palabras claves: miRNA; siRNA; Selección natural; Evolución neutral.
Introducción
Los ARN interferentes (RNAi) son mecanismos que permiten el silenciamiento de genes, fueron descubiertosen el nematodo Caenorhabditis elegans (Fire et al, 1998), funcionan generalmente en todos los organismos degradando al ARNm o impidiendo la traducción del ARNm por complementariedad entre las bases, el complejo proteico que esta involucrado en la producción y regulación de estos RNAi se encuentran muy conservados entre los diferentes reinos (Dykxhoorn & Lieberman, 2005). Existen diversos tiposde RNAi, los actualmente más estudiados son los ARN pequeños interferentes (siRNA) y los micro ARN (miRNA), funcionalmente son homólogos pero la biogénesis de cada uno es diferente, la principal diferencia es que los miRNA son de origen endógeno es decir que la célula tiene sus propios genes que codifican ARN no codificante y los siRNA son de origen exógeno es decir que el ARN precursor esobtenido de virus o transposones (Shabalina & Koonin, 2008).
Las enzimas que participan en la biogénesis de los siRNA son Dicer y RISC, Dicer esta formada por dominios catalíticos como homologas a la de la RNAsaIII, también tiene dominios como el PAZ y Helicasa, su función es la de cortar RNA de doble cadena largos (dsRNA) y convertirlos en siRNA de doble cadena pequeños, aproximadamente 21 a 25nucleótidos, luego Dicer con el siRNA se presenta a un complejo multiproteico llamado RISC (complejo de inducción de silenciamiento del RNA), RISC que utiliza el siRNA como guía para degradar el mRNA o simplemente reprimir la expresión evitando que el ribosoma lo traduzca (Figura 1) (Dykxhoorn & Lieberman , 2005), en cuanto a la producción de miRNA al ser de origen endógeno, primero se transcribepor una RNApol II, este trascrito dependiendo si es de un animal o una planta toma caminos diferentes, en animales el trascrito llamado miRNa primario (pri-miRNA)es procesado por el microprocesador (Drosha y Pasha), que elimina la cola poliA y la caperuza 5’ , este miRNA es llamado el precursor (pre-miRNA), todo esto ocurre en el núcleo, elpre-miRNA sale del núcleo por medio de la exportina 5 ypre-miRNA se acopla a Dicer que convierte los miRNA doble cadenas en cadenas de una sola hebra, para que estos se unan a RISC y sirvan de guía para el silenciamiento de su mRNA blanco (Figura 2), por otro lado en plantas ocurre los mismos pasos pero lo hace casi todo Dicer-like1 y RISC silencia al blanco (Figura 3) (Shabalina & Koonin, 2008).
Su gran especificidad para el silenciamiento de genes hahecho que sea blanco de la medicina para posibles usos terapéuticos, además la relación que existe entre los virus y los RNAi de sus hospederos, sean como mecanismos de defensa del hospedero o como aprovechamiento de el virus para su replicación, también hacen parte de la regulación en el desarrollo de organismos como mamíferos y plantas (Dykxhoorn & Lieberman, 2005; Bartel 2004), por esto laimportancia de su estudio.
Lo que se busca es identificar diferencias entre la evolución de células procariotas y eucariotas para la utilización de este mecanismo de silenciamiento génico, seguimiento de la evolución del complejo proteico que se encarga de generar los RNAi y conocer el origen de especificidad de los RNAi con sus blancos.
Materiales y métodos
Cerutti y Mollano (2006)...