El silenci dels gens en el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina
2006/10/02 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia
El Premi Nobel de Fisiologia o Medicina d'enguany està dirigit als investigadors Fire i Mello. (Foto: Fundació Nobel)
Proteïnes, lípids, glúcids. Aquests són els components dels éssers vius, juntament amb l'aigua i altres elements presents en petites quantitats. Totes són necessàries, imprescindibles, però si es vol destacar alguna d'elles, potser les proteïnes són les seleccionades, ja que són protagonistes de molts processos. Els enzims digestius, els receptors que reben senyals en el cervell i els anticossos que ens protegeixen contra els bacteris són proteïnes.
El mecanisme de producció de proteïnes no és senzill. La informació per a l'elaboració de proteïnes es troba en el nucli cel·lular, l'ADN. Les proteïnes es produeixen fora del nucli, en citoplasma. La intermediació entre l'ADN i la màquina de producció de proteïnes es realitza a través d'ARN missatger (RNAm). Precisament el prestigiós premi Nobel Francis Crick va exposar el nucli del mecanisme.
Degradació de l'ARN
Per part seva, Fire i Mello han estat premiats per aclarir un dels aspectes d'aquest mecanisme. Aquest treball va ser publicat en 1998. En el seu estudi es va explicar com es degrada l'ARN d'un gen determinat. Com a conseqüència d'aquesta degradació, la molècula de RNAm desapareix, per la qual cosa el gen corresponent s'inactiva o "calla" i la proteïna que codifica el gen no es produeix.
Aquest mecanisme de degradació es denomina interferència d'ARN, és a dir, bloqueig o obstrucció per ARN, i es produeix quan les molècules de RNAm apareixen doblegades en la cèl·lula. De fet, a l'ADN se'n diu doble hèlix perquè té dos fils o cadenes que adopten aquest aspecte. La molècula de RNAm té un sol fil. Però a vegades apareix doblegada i és llavors quan es produeix la degradació.
La degradació de l'ARN es produeix en plantes, animals i éssers humans. Aquest mecanisme és realment important ja que permet controlar l'expressió dels gens.
La petjada que els va donar el moviment de C. elegans
Les seves recerques van ser realitzades amb nematodes C. elegans. (Foto: Universitat Rutgers)
Els investigadors Fire i Mello van utilitzar el cuc Caenorhabditis elegans per a aclarir el mecanisme. Investigaven l'expressió gènica. El cuc va ser injectat amb RNAm corresponent a una proteïna del múscul i no van experimentar cap canvi en el moviment del cuc. Després se li va injectar l'ARN invers a aquest ARN i el mateix: no va passar res. Per contra, injectant els dos RNAm alhora, van veure que el cuc realitzava moviments estranys. És el mateix moviment que realitzen els cucs amb falta d'un gen.
D'aquí es va deduir que la doble cadena de RNAm té la capacitat de bloquejar el gen, per la qual cosa aquest estrany moviment s'explica perquè no es produïa la proteïna necessària per a moure's amb normalitat.
Els investigadors van avançar i van aconseguir explicar com succeeix això. De fet, es va demostrar que la doble cadena de RNAm degrada el RNAm d'una sola cadena. A més, van saber que el mecanisme és específic, que pot estendre's de la cèl·lula a la cèl·lula i que pot ser hereditari. Per a aconseguir l'efecte, es va considerar suficient amb injectar quantitats molt petites de doble cadena de RNAm i es va proposar que la interferència d'ARN és un procés catalític. Actualment el procés es denomina ARN.
Noves oportunitats
L'ARN és un procés important per a protegir-se dels virus, sobretot en els organismes més simples, i també té importància en el control dels fragments d'ADN denominats trasposon. Aquests fragments d'ADN són mòbils i poden situar-se en qualsevol lloc de l'ADN. Si estan en un lloc equivocat produeixen un mal. L'ARN protegeix a l'ADN dels trasposones.
Fent un pas més enllà, l'ARN pot aplicar-se a la tecnologia genètica. Els investigadors han aconseguit crear cadenes dobles de RNAm per a degradar certs RNAm i així silenciar el gen corresponent.
En el futur esperen aplicar aquesta tècnica tant en Medicina com en Agricultura. Per exemple, en els animals han aconseguit silenciar un gen associat a concentracions altes de colesterol en sang, degradant l'ARN. Més endavant, s'espera poder tractar malalties de l'aparell circulatori, càncer, malalties endocrines, infeccions víriques i altres malalties basades en l'ARN.
