1. Descubren una "clase completamente nueva de biomoléculas" en células humanas y de otras especies, que podrían existir desde el surgimiento de la vida
La molécula denominada 'glucoARN' está presente en organismos que se divergieron hace cientos o miles de millones de años, así que habría jugado algún papel en las primeras etapas de la evolución y tendría una importancia fundamental.
Imagen ilustrativaKomsan Loonprom / Shutterstock
Un tipo de moléculas biológicas previamente desapercibido para la ciencia fue descubierto por un equipo de químicos estadounidenses. El hallazgo se describe en un artículo publicado en la revista Cell.
Se trata de una combinación del ácido ribonucleico (ARN) con el glucano. Se sabe de la capacidad de este carbohidrato de unirse a lípidos y proteínas, modificándolos y creando nuevas moléculas, glucoproteínas y glucolípidos. Sin embargo, hasta hace poco se pensaba que no interactúa de esta manera con el ARN.
"El ARN y los glucanos viven en dos mundos separados, si se cree en manuales", señala al respecto una de los autores del estudio, Carolyn Bertozzi, citada por un comunicado de la Universidad de Stanford.
De hecho, la falta de conocimiento sobre la interacción de los dos tipos de moléculas se debe a que se ubican en diferentes zonas de la célula. El ARN se crea normalmente en el núcleo y se transporta al citosol (líquido que llena la célula, parte del citoplasma sin los orgánulos y sin el núcleo) para participar en la formación de proteínas. Los glucanos son separados de él por membranas. Como resultado, los dos tipos de moléculas tradicionalmente forman dos campos científicos diferentes que casi no contactan.
"Basándose en el esquema por el cual entendemos la biología celular, no hay lugar donde los azúcares glucanos y el ARN se toquen físicamente", señala Bertozzi en otro comunicado, del Instituto Médico Howard Hughes.
No obstante, al aunar los esfuerzos de especialistas de ambos campos de la microbiología, los investigadores detectaron que parte del ARN extraído de células humanas dispone de una capa de un carbohidrato. Al revisar las células más en detalle, encontraron que en cada una de ellas hay una molécula compuesta de ARN y glucano, que ellos denominaron 'glucoARN' ('glycoRNA' en inglés).
Representación esquemática de una glucoproteína, un glucolípido y un glucoARN (de izquierda a derecha).Ryan Flynn / Stanford University"Esta fue probablemente la mayor conmoción científica de mi vida", recuerda Bertozzi.
Este es un descubrimiento sorprendente de una clase completamente nueva de biomoléculas
Molécula fundamental
Al repetir la búsqueda en células de otras especies, tanto en mamíferos —ratones y hámsters— como en peces danio rerio (pez cebra), los científicos hallaron la molécula en todas ellas.
Dado que las especies revisadas se divergieron hace cientos o miles de millones de años, el glucoARN tendría orígenes antiguos y habría jugado algún papel en las primeras etapas de la evolución de la vida en la Tierra, opina la investigadora.
Las funciones del glucoARN todavía están por ser investigadas, sin embargo, su presencia en organismos tan diferentes sugiere que tiene una importancia fundamental. Asimismo, estaría vinculado con enfermedades inmunológicas, como el lupus.
"Cuando encuentras algo nuevo como estos glucoARN, hay muchas preguntas que hacer", sostiene el colega de Bertozzi, Ryan Flynn.
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2. Descubren una nueva clase de biomoléculas con una función desconocida hasta el momento
© Foto : Pixabay/ColiN00B
Los organismos de los seres vivos son sistemas complejos y fascinantes compuestos de varias clases de moléculas. A pesar de los esfuerzos en estudiar cada una de estas moléculas, todavía la naturaleza puede sorprendernos. Ahora, un reciente estudio descubrió un nuevo grupo que podría dar respuesta a los problemas de ciertos sistemas inmunológicos.
Se trata de los glicoARN, un nuevo grupo cuyas funciones siguen siendo un misterio.
Investigadores estadounidenses, dirigidos por el bioquímico Ryan Flynn del Boston Children's Hospital, hallaron este nuevo tipo de biomoléculas tras descubrir que los glucanos, cadenas de moléculas de azúcar que pueden adherirse a las grasas y proteínas, también podían unirse a ARN no codificantes.
"Este es un descubrimiento sorprendente de una clase completamente nueva de biomoléculas. Es realmente una bomba porque el descubrimiento sugiere que hay vías biomoleculares en la célula que son completamente desconocidas para nosotros", señaló la bioquímica de Stanford Carolyn Bertozzi.
Si bien las funciones de los glicoARN, como han sido bautizados, siguen siendo un misterio, se espera que su descubrimiento dé lugar pronto a muchas más respuestas, posiblemente sobre el sistema inmunológico.
Los glicanos son cadenas de moléculas de azúcar que pueden adherirse a las grasas y proteínas, modificándolas y creando nuevas moléculas, glucoproteínas y glucolípidos. Este proceso de adhesión es conocido como glicosilación. Están involucrados en muchos procesos fundamentales de la biología, desde el desarrollo de embriones hasta el reconocimiento de patógenos.
Sin embargo, hasta hace poco se pensaba que no interactuaba de esta manera con el ARN.
Su descubrimiento fue toda una sorpresa porque anteriormente se pensaba que el ARN funcionaba solo dentro de las células, dentro de su núcleo y líquido, mientras que los glucanos generalmente están separados de ellos por membranas en los pequeños orgánulos de una célula o en la superficie de la célula.
"El ARN y los glucanos viven en dos mundos separados, de acuerdo con los libros de texto", señaló Bertozzi.
Para poder entender si realmente estas dos moléculas se unen para formar otra nueva, marcaron las moléculas con ácido siálico en células de laboratorio y extrajeron ARN. Efectivamente, parte del ARN purificado tenía una capa de azúcar marcada con ácido siálico.
El equipo encontró el glicoARN dentro de cada célula que revisaron, en especies humanas, de ratón, hámster y pez cebra, separadas por cientos de millones de años de evolución. Esto sugiere que estas moléculas pueden tener algún tipo de función biológica importante que se ha preservado a lo largo de la vida en la Tierra.
Al comparar los trozos de ARN de glicoARN con las bases de datos de ARN, Flynn y sus colegas también descubrieron que algunas de esas moléculas coinciden con ARN vinculados a enfermedades, es por esto que su estudio podría ayudar a responder las preguntas relacionadas con sistemas inmunológicos deficientes.
"Algunos de los ARN modificados por glicanos para formar glicoARN tienen una sórdida historia de asociación con enfermedades autoinmunes", explicó Bertozzi.
Anteriormente se pensaba que estos fragmentos de ARN eran en su mayoría inaccesibles para nuestro sistema inmunológico porque estaban escondidos de manera segura dentro de nuestras células y solo se liberaban a través de la muerte celular.
"Descubrimos que los glicoARN se encuentran en la superficie celular, al igual que las proteínas y los lípidos. Esto es emocionante porque significa que los glicoARN pueden participar directamente en la comunicación de célula a célula", explicó Flynn.
Esta investigación fue publicada en Cell.
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