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Un nuevo mecanismo ayuda a explicar las diferencias entre el proteoma de bacterias y eucariotas

Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona)

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IMAGE: Maximum likelihood phylogenetic tree based on ADAT2 and ADAT3 amino acid sequences. view more 

Credit: Molecular Biology and Evolution

¿Qué hace que las diversas especies tengan proteínas diferentes? ¿Qué permite a las células eucariotas generar proteínas involucradas en la formación de complejos multicelulares mientras que en células procariotas practicamente no existen?

Son algunas de las preguntas que se plantearon los científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), liderados por el investigador ICREA Lluís Ribas, jefe del laboratorio de Traducción Genética, y que les llevó a descubrir un mecanismo que facilita a las células eucariotas la síntesis de proteínas que las bacterias no pueden generar.

El estudio se ha publicado recientemente en la revista Molecular Biology and Evolution, y para su desarrollo Lluís Ribas ha contado con la colaboración del equipo de Iñaki Ruiz-Trillo, investigador ICREA del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona.

"Descubrimos y describimos un mecanismo que evolucionó en células eucariotas y que facilita la síntesis de proteínas grandes y desestructuradas, como las que se encuentran en la matriz extracelular. Esas son proteínas que forman el envoltorio de cada célula y que les permite comunicarse con su entorno", afirma Lluís Ribas.

Los datos de la investigación explican que la incorporación de esta mejora funcional en algunos ARN de transferencia (tRNA) permitió agilizar la síntesis de proteínas altamente enriquecidas en ciertos aminoácidos, y esta ventaja condujo al enriquecimiento de genes codificantes para estos tRNA en los genomas de los eucariotas.

Algunas de estas proteínas son muy relevantes en biomedicina por su vínculo con enfermedades y saber qué mecanismos son necesarios para fabricarlas podría permitir el desarrollo de estrategias para inhibir su producción en aquellos casos donde su proliferación es patológica.

Este estudio ha recibido financiación del Ministerio de Economía y Competitividad (ahora Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades).

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Artículo de referencia:

Àlbert Rafels-Ybern, Adrian Gabriel Torres, Noelia Camacho, Andrea Herencia-Ropero, Helena Roura Frigolé, Thomas F Wulff, Marina Raboteg, Albert Bordons, Xavier Grau-Bove, Iñaki Ruiz-Trillo, Lluís Ribas de Pouplana

The expansion of Inosine at the wobble position of tRNAs, and its role in the evolution of proteomes

Molecular Biology and Evolution (2018) DOI: 10.1093/molbev/msy245

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