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El parásito de la malaria protege su material genético
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El parásito de la malaria protege su material genético

El parásito de la malaria contiene material genético para el viaje de los mosquitos a los humanos
Tener ARN, viajará.

El esporozoito de la malaria, etiquetado con colorante fluorescente en esta imagen, contiene la forma no nuclear de una proteína de unión a poli (A) en su superficie. El papel inesperado de esta proteína en la forma infecciosa del parásito de la malaria aún no está claro, pero puede proporcionar una oportunidad para que el parásito interactúe con su vector mosquito o su huésped humano a través del ARN.
Crédito: Penn State.


El parásito que causa la malaria no tiene una, sino dos, proteínas especializadas que protegen sus ARN mensajeros, material genético que codifica proteínas, hasta que el parásito se instala en un nuevo mosquito o un huésped humano. Un nuevo estudio realizado por investigadores de Penn State describe las dos proteínas y revela un papel adicional que uno puede desempeñar para facilitar las interacciones basadas en ARN entre el parásito, su vector de mosquito y su huésped humano. El estudio aparece el 10 de enero de 2018 en la revista mSphere.

"Comprender el parásito de la malaria y la forma en que interactúa con su anfitrión puede proporcionar ideas que podrían ayudar a prevenir la propagación de esta enfermedad a menudo fatal," dijo Scott Lindner, profesor asistente de bioquímica y biología molecular en la Universidad Estatal de Pensilvania y autor principal del estudio. "El parásito de la malaria tiene un ciclo de vida complejo que incluye fases en el vector del mosquito, el hígado humano y en la sangre humana. Además, el parásito no tiene idea de cuándo va a transmitirse de un mosquito a un huésped humano y viceversa. siempre tiene que estar listo para ser transmitido. Se prepara para esto fabricando y empaquetando los ARNm que finalmente necesitará para fabricar proteínas dentro de su nuevo huésped o un nuevo mosquito ".

Durante este proceso, llamado represión traslacional, las proteínas especiales se unen a los ARNm y evitan que se traduzcan en proteína. Una proteína involucrada se une a la cola de poli (A) del mRNA, una cadena repetida de As o moléculas de adenosina añadidas al extremo de la mayoría de las cadenas de mRNA. Esto ayuda a formar un complejo de proteínas y ARN silenciado pero preparado para la acción después de que el parásito se transmite al huésped. La mayoría de los organismos unicelulares tienen un tipo de esta proteína de unión a poli (A), mientras que los organismos multicelulares tienen dos. En este estudio, los investigadores caracterizaron dos tipos de proteínas que unen poli (A) en el parásito unicelular de Plasmodium, y ambas contribuyen a la regulación traslacional.

"Sabíamos por el trabajo previo de nuestro laboratorio que Plasmodium tenía un tipo de proteína de unión de poli (A) que funciona fuera del núcleo de la célula", dijo Allen Minns, técnico de investigación en Penn State y primer autor del artículo. "une esta proteína y protege la cola de poli (A) en un extremo de una cadena de ARNm. En este estudio, hemos utilizado enfoques bioquímicos para caracterizar mejor esta proteína, y se encontró que también tiene un trabajo especializado recibir mRNAs. Se forma cadenas sin la presencia de ARN, que potencialmente permite grandes ensambles de la proteína para proteger rápidamente toda la longitud de la cola de poli (A) ".

Los investigadores también identificaron y caracterizaron un segundo tipo de proteína ligadora de poli (A) que funciona dentro del núcleo del parásito durante las etapas sanguíneas de su ciclo de vida. En organismos multicelulares, esta segunda proteína de unión a poli (A) normalmente realiza una comprobación de control de calidad antes de que el ARNm salga del núcleo, lo que confirma que el ARNm está construido adecuadamente. Estas proteínas de control de calidad luego pasan la cadena de ARNm a otras proteínas fuera del núcleo, que dirigen el ARNm a traducir o empaquetar para su uso posterior a través de la represión traslacional.

Además de un papel importante en la regulación de la traducción dentro de la célula, los investigadores también descubrieron que la proteína de unión a poli (A) no nuclear puede jugar un papel sorprendente fuera de la célula.

"Cuando el parásito toma la forma de un esporozoítos en el mosquito, que en realidad no vemos la gran mayoría de la poli no nuclear (A) de unión a proteínas dentro de la célula donde esperábamos que sea - en la que interactuaría con ARNm producidos por el parásito ", dijo Lindner. "En cambio, la proteína se acumula en la superficie del esporozoito y se desprende cuando el parásito se mueve. No ven que esto ocurra en otras etapas de la vida del parásito, y esto ahora es la tercera proteína de unión al ARN encontrado que en el superficie del esporozoito. El parásito está poniendo estas proteínas de unión al ARN en su superficie por una razón, la nueva y excitante pregunta es por qué ".

Los investigadores especulan que el poli (A) de unión a proteínas en la superficie de esporozoitos permitir que el parásito para interactuar con ARN a partir de fuentes externas del parásito y por lo tanto podría proporcionar una oportunidad para que el parásito para interactuar con el mosquito o el anfitrión a través de su RNA.

"Este estudio sugiere que la interacción del parásito con el ARN externo es probablemente mucho más penetrante de lo que pensábamos que era", dijo Lindner. "Es posible que este tipo de interacción eventualmente proporcione un nuevo objetivo para las estrategias de intervención, pero el primer paso es comprender por qué el parásito de la malaria tiene estas proteínas de unión a poli (A) en la superficie de los esporozoitos".


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