El equipo de investigación dirigido por el profesor Yun Gi-jun del Departamento de Ciencias de la Vida del KAIST (Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea) ha descubierto el mecanismo molecular mediante el cual las células nerviosas transportan ARN específico con precisión hasta el extremo del axón. Se ha confirmado que la marca química "m6A" que se adhiere al ARN actúa como una "etiqueta de envío" que identifica el ARN necesario para su transporte.
Según informó el KAIST el 14 de septiembre, el equipo de investigación aclaró que la modificación química m6A que se adhiere al ARN participa en el proceso de transporte de ARN específico hasta el extremo del axón, el largo conducto de la célula nerviosa. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista científica internacional "Nature Communications" el 30 de julio pasado.
Las células nerviosas se conectan con otras células nerviosas a través del axón, que se extiende desde el cuerpo celular, y las dendritas. Para que el cerebro se desarrolle normalmente y funcione correctamente, el ARN producido en el centro celular debe transmitirse con precisión hasta los extremos distantes de la célula nerviosa. Sin embargo, hasta ahora no se había esclarecido completamente cómo se selecciona y transporta el ARN específico.
El equipo de investigación analizó ratones de laboratorio en los que la enzima metilasa que añade m6A al ARN no funciona y confirmó que las neuritis no crecían adecuadamente. Posteriormente, utilizó la técnica de análisis de precisión "m6A-SAC-seq" para crear un mapa de alta resolución que identifica las ubicaciones donde se adhiere m6A en el ARN del cerebro de ratón a nivel de base, confirmando que el ARN necesario para el crecimiento del axón también tiene la marca m6A.
El equipo de investigación también aclaró el proceso mediante el cual la proteína reconoce esta marca e impulsa el movimiento del ARN. Se descubrió que la proteína "YTHDF2" reconoce el ARN con m6A adherido y, junto con las proteínas "FMRP" y "KIF5C", transporta el ARN hasta el extremo de la célula nerviosa. Aunque YTHDF2 era conocida principalmente como una proteína que facilita la degradación de ARN innecesario, esta investigación ha confirmado una nueva función en el transporte de ARN.
La desregulación de YTHDF2 y m6A ha sido reportada en investigaciones previas en asociación con enfermedades del neurodesarrollo como el autismo, así como con enfermedades cerebrales degenerativas como el alzhéimer. El equipo de investigación planea realizar estudios posteriores para aclarar la relación entre el concepto de "error en el envío de ARN" que se describe aquí y las enfermedades cerebrales, identificando cómo el ARN producido correctamente no se entrega a los lugares donde se necesita. El equipo informó que actualmente está construyendo mapas m6A similares en células nerviosas humanas, iPSC derivadas de pacientes y organoides cerebrales.
En esta investigación participaron como coautores de primer nivel los estudiantes Ku Bon-sang y Hwang Hee-sun del Departamento de Ciencias de la Vida del KAIST, así como el doctor Ajit Kumar. La investigación fue realizada con apoyo del Programa de Investigación de Nuevos Investigadores de la Fundación de Investigación de Corea (NRF) del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Información y Comunicaciones, así como de la Fundación Posco TJ Park y la Fundación Científica Seo Kyung Bae.
* Este artículo ha sido traducido por IA.
