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Introducción

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El ácido ribonucleico de interferencia (iRNA, RNA interference) es un mecanismo conservado a través de la evolución, en el cual una doble cadena de RNA (dsRNA, double-stranded RNA) participa en el silenciamiento de la expresión postranscripcional de genes blancos con secuencia homóloga. Este fenómeno se describió por primera vez en plantas a finales de la década de 1980 y después en el gusano de seda (Caenorhabditis elegans) en 1988 por Fire y colaboradores. Posteriormente, en el año 2001 se describieron mecanismos similares en células de mamíferos, lo cual contribuyó al estudio de los mismos como mecanismos regulatorios de la expresión génica y de la función de los genes.

Los RNA no codificantes (ncRNA, non-coding RNA) afectan la regulación génica de los niveles genético, transcripcional y traduccional (DNA, RNA y proteínas); dentro de éstos se incluyen los RNA pequeños interferentes (siRNA, Small interfering RNA). Los ncRNA también pueden clasificarse en ncRNA de infraestructura, que incluye a los RNA ribosomales, de transferencia, pequeños nucleares y pequeños nucleolares, los cuales tienen funciones reguladoras ya conocidas. También pueden clasificarse en ncRNA largos y ncRNA cortos, basados en el tamaño del transcrito. Los ncRNA largos son transcritos que se encuentran en un rango de longitud de 200 nucleótidos (nt) a 100 kilobases (kb); la mayoría de las veces están involucrados en el tráfico de complejos proteicos, genes y cromosomas a locaciones específicas. Además, se ha propuesto su participación en los cambios epigenéticos de una manera tejido-específica, al reclutar complejos de remodelación de la cromatina a locus específicos.

Además, se han identificado otras clases de ncRNA pequeños con funciones diversas. Los ncRNA pequeños (de 24 a 31 nt en tamaño) pueden formar complejos con las proteínas Piwi (piRNA, piwi-interacting RNA), miembro de la familia de las proteínas Argonauta, las cuales desempeñan una función en la supresión de la actividad de los transposones durante el desarrollo germinal. En fecha reciente, se han descrito RNA relacionados con las regiones promotoras (PAR, promoter-associated regions) y a regiones potenciadoras (eRNA, enhancer RNA) como una clase novedosa funcional en la regulación transcripcional. Adicionales a éstos, existen los pyknons, que son elementos repetitivos de patrones no azarosos localizados con frecuencia en las regiones 3′ no codificantes (3′UTR, untranslated region); éstos se clasifican dentro de los ncRNA pequeños y es muy probable que colaboren en el silenciamiento postranscripcional de genes, principalmente relacionados a la comunicación celular, regulación de la transcripción, señalización y transporte. Los más conocidos de los ncRNA pequeños son los denominados miRNA (micro-RNA) y siRNA, mediadores principales del sistema iRNA, los cuales se describen en este capítulo.

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iRNA como mecanismo de regulación de la expresión génica

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El descubrimiento de Fire y Mellow

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Fire y Mellow encontraron que la introducción de un RNA exógeno de doble cadena (dsRNA) al gusano nematodo Caernorhabditis elegans disparaba el silenciamiento de genes con secuencia ...

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