{"id":80432,"date":"2005-12-01T00:00:00","date_gmt":"2005-12-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2005\/12\/01\/reproduccion-develada\/"},"modified":"2015-03-26T15:40:28","modified_gmt":"2015-03-26T18:40:28","slug":"reproduccion-develada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/reproduccion-develada\/","title":{"rendered":"Reproducci\u00f3n develada"},"content":{"rendered":"
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SERGIO SCHENKMAN\/UNIFESP<\/span>Detalle del n\u00facleo del Trypanosoma cruzi<\/em>: genes esenciales a la reproducci\u00f3n se concentran en el \u00e1rea en rosa SERGIO SCHENKMAN\/UNIFESP<\/span><\/p><\/div>\n

Acostumbrados a ser mal recibidos durante millones de a\u00f1os, los par\u00e1sitos de la familia del Trypanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas, desarrollaron mecanismos propios de funcionamiento que les permiten huir de las defensas de los organismos que invaden y reproducirse con rapidez. Al momento de dividirse y originar otra c\u00e9lula id\u00e9ntica, estos protozoos no siguen la estrategia de otros organismos formados por c\u00e9lulas con n\u00facleo. En la etapa inicial de producci\u00f3n de prote\u00ednas, en vez de decodificar un gen por vez, los par\u00e1sitos de la familia del Trypanosoma cruzi leen todos los genes de una sola vez. En ese momento, la larga mol\u00e9cula espiralada de ADN, que contiene los genes, se desparrama por la periferia del n\u00facleo del par\u00e1sito. Reci\u00e9n despu\u00e9s de que esa copia simult\u00e1nea de los genes est\u00e1 terminada el mensaje de cada gen se separa y comienza la producci\u00f3n de prote\u00ednas que formar\u00e1n sus descendientes.<\/p>\n

Bi\u00f3logos de la Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp) identificaron la regi\u00f3n del n\u00facleo donde se concentran centenas de copias de un \u00fanico gen, el SL (spliced leader o secuencia l\u00edder), esencial para organizar ese aparente desorden. El mismo marcar\u00e1, en cada uno de los otros genes ya copiados, el punto a partir del cual ha de comenzar la producci\u00f3n de las prote\u00ednas. Los genes SL se acumulan en una regi\u00f3n bien central del n\u00facleo de la c\u00e9lula: la f\u00e1brica de transcripci\u00f3n del gen SL. Este descubrimiento puede crear alternativas en la b\u00fasqueda de compuestos m\u00e1s eficientes para este protozoo que infecta a alrededor de 18 millones de personas en Latinoam\u00e9rica. “Si logramos evitar que esa f\u00e1brica de transcripci\u00f3n se forme, quiz\u00e1 podamos impedir que estos par\u00e1sitos se reproduzcan”, dice el bi\u00f3logo Sergio Schenkman, coordinador del grupo que devel\u00f3 las peculiaridades de esta familia de protozoarios, que incluye el Trypanosoma brucei, causante de la enfermedad del sue\u00f1o, y representantes del g\u00e9nero Leishmania, que provoca la leishmaniasis.<\/p>\n

El mecanismo especial de reproducci\u00f3n es muy diferente del funcionamiento cl\u00e1sico de una c\u00e9lula – ya sea la de un ser humano o de una esponja. En cierta forma, una c\u00e9lula normalmente parece una gran ciudad. Pero sucede que en vez de coches y gente transitando por las calles, hay millones de estructuras que cargan o interpretan los genes – al margen de mol\u00e9culas de prote\u00ednas, az\u00facares y grasas -, siendo trasportadas todo el tiempo hacia fuera o hacia dentro del n\u00facleo, a su vez rodeado por un espacio superpoblado: el citoplasma. El n\u00facleo equivale a la municipalidad, que coordina las actividades ejecutadas permanentemente en la c\u00e9lula. De all\u00ed es que salen los comandos que indican si es hora de aumentar los stocks de prote\u00ednas y prepararse para la reproducci\u00f3n o si es tiempo de descansar y economizar energ\u00eda.<\/p>\n

Almacenados dentro del n\u00facleo, los genes integran la largu\u00edsima mol\u00e9cula en forma de escalera caracol o de espiral: el \u00e1cido desoxirribonucleico o ADN. Los genes guardan los comandos celulares como si fueran libros de leyes archivados en la municipalidad. Como est\u00e1n escritos en un lenguaje muy espec\u00edfico, estos comandos son copiados e interpretados antes de seguir adelante, para ser ejecutados en el citoplasma. En este proceso de copia e interpretaci\u00f3n, denominado transcripci\u00f3n, cada tramo de ADN correspondiente a un gen es le\u00eddo por enzimas y transformado en una mol\u00e9cula de material gen\u00e9tico menos compleja, el \u00e1cido ribonucleico o ARN. Entre las casi diez formas de ARN descubiertas, una en especial – el ARN mensajero – atraviesa la membrana que envuelven al n\u00facleo y lleva una copia simplificada de esta informaci\u00f3n a los ribosomas, las unidades productoras de prote\u00ednas distribuidas por el citoplasma. Es as\u00ed en la mayor parte de los seres vivos, excepto en los protozoos de la familia Trypanosomatidae.<\/p>\n

Parece que hasta ahora s\u00f3lo estos protozoos cuentan con la f\u00e1brica transcriptora de genes SL, descrita por el equipo de la Unifesp en Eukaryotic Cell. Esta regi\u00f3n del n\u00facleo es rica en ARN polimerasa II, una enzima capaz de leer e interpretar la informaci\u00f3n contenida en el gen SL. Estas enzimas generan una mol\u00e9cula de ARN creado a partir del gen SL, el SL-ARN, que se adherir\u00e1 a una de las extremidades de las copias de los otros 22.500 genes del Trypanosoma cruzi, indic\u00e1ndole que ya puede iniciarse la producci\u00f3n de prote\u00ednas en el citoplasma.<\/p>\n

Transformaci\u00f3n intensa –<\/strong> Schenkman y su alumno de doctorado Fernando de Macedo Dossin demostraron tambi\u00e9n que se erige esa f\u00e1brica cada vez que el par\u00e1sito se va a reproducir. En esta fase su n\u00facleo se presenta como una esfera casi perfecta. Bien cerca del centro de esa esfera, la f\u00e1brica de transcripci\u00f3n del gen SL asume la conformaci\u00f3n de un peque\u00f1o globo y funciona a todo vapor. Al final del per\u00edodo reproductivo, el protozoo pasa por una intensa transformaci\u00f3n en tan s\u00f3lo tres d\u00edas, y su n\u00facleo se ensancha. En ese per\u00edodo el par\u00e1sito no se reproduce m\u00e1s, pero se encuentra listo para infectar a los mam\u00edferos, y su f\u00e1brica de transcripci\u00f3n queda menos activa, con sus componentes dispersos por el n\u00facleo. Liberado por la materia fecal de la vinchuca, el Trypanosoma llega al torrente sangu\u00edneo, penetra en las c\u00e9lulas humanas y retorna a su forma reproductiva.<\/p>\n

Al igual personas que se unen en un trabajo comunitario o colectivo, la f\u00e1brica de transcripci\u00f3n se recompone en el centro del n\u00facleo y alrededor de 200 copias del gen SL se agrupan en una \u00e1rea rica en enzimas ARN polimerasa II. Para el par\u00e1sito, es m\u00e1s eficiente construir esa f\u00e1brica durante los per\u00edodos en que es necesario producir mucho y desactivarla cuando el consumo disminuye. No se sabe a ciencia cierto por qu\u00e9 sucede esto en el n\u00facleo de esa familia de protozoos, pero existen algunas hip\u00f3tesis. Dossin cree que la concentraci\u00f3n de ARN polimerasa II en una regi\u00f3n espec\u00edfica vuelve m\u00e1s eficiente la transcripci\u00f3n.<\/p>\n

En un estudio anterior, publicado en 2002 en Eukaryotic Cell, Schenkman y Maria Carolina Elias hab\u00edan observado otro tipo de cambio en la estructura nuclear del Trypanosoma cruzi. Cuando el par\u00e1sito asume su forma reproductiva e inicia la transcripci\u00f3n del gen SL, los restantes genes migran hacia la periferia del n\u00facleo, donde son copiados. Reci\u00e9n al final del per\u00edodo reproductivo, los genes vuelven a distribuirse por el n\u00facleo. Para Schenkman, ese quiz\u00e1 sea el mecanismo por el cual se regula la actividad de los genes del par\u00e1sito.<\/p>\n

Durante las \u00faltimas d\u00e9cadas, microscopios m\u00e1s potentes – y capaces incluso de producir im\u00e1genes tridimensionales del el interior de c\u00e9lulas vivas – les han permitido a los bi\u00f3logos constatar que el n\u00facleo de las c\u00e9lulas es tan complejo que dejar\u00eda at\u00f3nito el bot\u00e1nico escoc\u00e9s Robert Brown, que describi\u00f3 esa estructura celular por primera vez en 1831.<\/p>\n

Aparentemente existen regiones bien definidas del n\u00facleo de las c\u00e9lulas que, a semejanza de los barrios obreros, agrupan f\u00e1bricas de ARN a las cuales se dirigen los genes al momento de la transcripci\u00f3n. Otras regiones, a su vez, parecen servir de dep\u00f3sito para diversos compuestos que se desplazan hasta los genes en el momento de la duplicaci\u00f3n celular. El tr\u00e1nsito de mol\u00e9culas de ADN, ARN y prote\u00ednas en el interior del n\u00facleo es muy elevado, a punto tal de que los bi\u00f3logos y bioqu\u00edmicos lo comparan al movimiento – aparentemente ca\u00f3tico – de la gente y los vagones de trenes en los horarios de mayor movimiento de una estaci\u00f3n del metro. Sin embargo, un an\u00e1lisis detallado revela que estos movimientos son tan precisos como los del mecanismo de un reloj suizo.<\/p>\n

El Proyecto
\n<\/strong>Organizaci\u00f3n nuclear y control de la expresi\u00f3n g\u00e9nica
\nModalidad
\n<\/strong><\/em>Proyecto Tem\u00e1tico
\nCoordinador
\n<\/strong><\/em>Sergio Schenkman – Unifesp
\nInvers\u00f3n
\n<\/strong><\/em>R$ 818.071,51 (FAPESP)
\nR$ 482.518,54 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La detecci\u00f3n de la regi\u00f3n del n\u00facleo del Trypanosoma cruzi puede ayudar en el combate contra el mal de Chagas","protected":false},"author":16,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[105],"class_list":["post-80432","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80432","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80432"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80432\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80432"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80432"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80432"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80432"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}