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8/20/2019 Expo Final Sem

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La desmetilación de M6A en elARN por ALKBH5Muestra la actividad de desmetilación efciente haciaM6A en el ARNm y otros tipos de RNA nuclear.

Desmetilacion a ecta a la síntesis de ARNm naciente y latasa de splicing

Tiene el nivel m s alto de e!presión testículos de ratón



Hm6a y F6A modifcaciones enmrna de mamí eros

Tanto hm6A y "6A pueden descomponerse en agua para producir adenina nometilado y ormaldehído #de hm6A$ o cido órmico #de "6A$.

%ondiciones fsiológicas en soluciones tamponadas neutras a &' ( % con unavida media de & horas

)stas nuevas modifcaciones llevan grupos uncionales *ue son distintos deM6A y *ue podrían a ectar sustancialmente las interacciones proteína+ARN.



Aun*ue tanto "T, y A- /01 seencuentran principalmente en el n2cleo3la posi4ilidad de *ue am4as proteínaspodrían trasladar al citoplasma 4a5ociertas circunstancias no de4ería serdescartada.

ARN citopl smico tam4i7n puede serdesmetilado por estas en8imas o por otrosdesmetilasas actualmente desconocidos.

A- /01 sólo se conserva en losverte4rados de los peces a los sereshumanos3 mientras *ue "T, se conservaen los verte4rados y tiene homólogos enalgae'9 marina.

M6A tam4i7n e!iste en diversas clases deARN en eucariotas3 4acterias y ar*ueas3incluyendo rRNA3 tRNA y snRNA:9.



Proteínas lector M6A ynciones e ectoras-os descu4rimientos de M6A ARN desmetilación ydesmetilasas validan nuestra hipótesis de *ue lamodifcación u4icua M6A es din mico y reversi4le3 *ue essimilar al ADN y las histonas modifcaciones epigen7ticas.-os enotipos m s nota4les indican claramente la

importancia uncional de esta metilación reversi4le M6A enel ARN.



Tipos de mecanismos de lecturaselectiva para M6A en el ARN;

<na proteína lector podría unirse selectivamente al ARN M6A *uecontiene

-a presencia de M6A en una secuencia específca podría de4ilitarla interacción de unión reconocido de una proteína de unión alARN

-a presencia de M6A puede cam4iar las estructuras secundariasde ARN y por lo tanto alterar las interacciones proteína+ARN.



!"H#F$ reconoce pre erencialmente M6A% e contienen ARNm y re& la tanto laesta'ilidad del ARNm y la locali(ación

=e confrmó *ue las proteínas de mamí eros >T0D" pre erentemente seunen a ARN *ue contiene M6A en ?

RNA de inmunoprecipitación y @AR+clip e!perimentos revelaron su mayoríamRNA como o45etivos de >T0D" .

-os sitios de unión se locali8an alrededor de los codones de parada y al&B<TRs con ?A%



-a degradación del ARNm mediada por >T0D" 3 *ue a ecta a miles de mol7culasde ARNm3 es un proceso 2nico *ue es dependiente de la metilación del ARNmdiana y por lo tanto podría ser sintoni8ado de orma reversi4le a trav7s demetilación y desmetilación M6A. )ste descu4rimiento3 5unto con la correlaciónnegativa de M6A con la esta4ilidad del mRNA3 en general3 seg2n lo revelado pordesmonta4les de methyltrans erases9C3 sugiere una unción principal de M6A enel ARN; la degradación regulada de ARN metilado.

)ste proceso est mediado a trav7s del reconocimiento selectivo M6A y posteriorrelocali8ación por una proteína lector o e ector.

)s esencial para la eliminación de las transcripciones específco de meiosis durantemeiosis '. =in em4argo3 la presencia de M6A no ha sido reportado en S.carece de homólogos de M)TT-& y M)TT-:9. -a presencia potencial de M6A en elARNm y sus roles uncionales en S. pombe de4e investigarse m s.



)nRNPs podrían serpotenciales lectores M6A

n clearAdem s del dominio de la amilia >T0 de proteínas y otrasproteínas de unión de ARNm+citoplasm ticos3 e!perimentosdesplega4les tam4i7n han identifcado las proteínas de lari4onucleoproteína nuclear heterog7nea #hnRN@$ comoproteína potencial de unión M6A selectivo. %onocido para

ormar gr nulos ri4onucleoproteina *ue podrían a ectar a lalocali8ación del mRNA y el transporte3 hnRN@s tam4i7podrían 4lo*uear la unión de actores de empalme y a ectarsplicing alternativo.



Anti*lectores demodifcaciones deri+adas de

M6A y M6A, -a modifcación M6A se distri4uye ampliamente en los &B<TRs de transcritosde ARNm.

)s posi4le *ue e!istan algunos mecanismos anti+lectura para regular elEdestinoE de ARNm metilado. M6A tam4i7n se conoce para proteger el ARN dreconocimiento por las proteínas de la inmunidad innata celulares. T-R& y

T-R' reconocen no modifcada de do4le cadena y de cadena sencilla de ARN

como especies de ARN invasivos y les dirigen selectivamente pardegradacion.

-a incorporación de M6A y otras modifcaciones de ARN en ARN e!ógenotrans ectadas puede reducir el reconocimiento por los sistemas inmunesinnatas para prevenir la degradación innecesaria3 lo cual aumenta sue!presión. <n mecanismo anti+lectura posi4lemente opera en este proceso.



-ectura indirecta%iertas modi icaciones de ARN3 tales como pseudouridine #F$3 soconocidos por causar cam4ios en estructuras secundaria y terciaria. -amodifcación M6A reduce la energía de apareamiento de 4ases de A; <3pero esta di erencia puede despla8ar el e*uili4rio de ciertas estructurassecundarias y terciarias de ARN. -as estructuras alteradas podrían tener une ecto so4re la unión de proteínas específcas3 dando lugar a la lectura y laregulación indirecta.

)n un estudio reciente de 0ur una proteína de unión al ARN se sa4e *ue

a ecta a la esta4ilidad de muchos transcritos de ARNm en c7lulas demamí eros3 la modifcación M6A a ectada la capacidad de 0ur *ue se unena di erentes sondas de ARN in vitro . )n este caso particular3 la estrucdel ARN alterado por metilación podría contri4uir indirectamente a laaccesi4ilidad del sitio 0ur vinculante a ín.



-onsec encias 'ioló&icas deM6A

)st n los e ectos en los niveles de organismos enteros o te5idosG losestudios en estos niveles podrían revelar la especifcidad tisular deM6A3 así como su relevancia para ciertas en ermedades y procesos4iológicos.

-os e ectos a nivel de vía #por e5emplo3 la ruta de p1& mediada por laseHali8ación de Notch3 detección de nutrientes a trav7s de mamí eroso45etivo de rapamicina comple5o : #mT,R%:$ y apoptosis$.

-os roles a nivel de ma*uinaria #por e5emplo3 el spliceosome y lama*uinaria de e!portación nuclear$.

"unciones a nivel molecular primaria en la *ue todos los dem sniveles dependen #por e5emplo3 la termodin mica y las interaccionesproteína+M6A$.



Re& lación post*transcripcional tra+.s dela metilación dependiente de lalocali(ación de la transcripción de destino

-a caracteri8ación en pro undidad de >T0D" como el primer lector M6A delinea laprimera vía molecular esta4lecido mediada por M6A; la unión de >T0D" a miles detranscritos de ARNm # y tam4i7n para ciertos transcripciones ncRNA$ da comoresultado la locali8ación de ARNm unido de la piscina traduci4le a decaer sitios3 lo*ue a ecta el estado de la traducción y la vida media de mRNA'6.

Aun*ue la regulación transcripcional tiene importantes papeles en la regulación de la

e!presión g7nica3 son los niveles de proteína los *ue determinan principalmenteenotipos 4iológicos. -a producción de proteínas tam4i7n se somete a diversos tiposde regulación post+transcripcional + como a trav7s de mRNA estructura secundaria3microRNAs o control de la traducción de ARNm



)ste descu4rimiento tiene dosm7ritos undamentales.

Indica *ue una unción principal de M6A metilación como una marcareversi4le es a ectar la esta4ilidad del mRNA3 *ue se a5usta muy 4ien con lacorrelación negativa entre los niveles de M6A y la a4undancia detranscripción o4servadas en silenciamiento de methyltrans erases. Dehecho3 como la metilación general asocia con los ARNm *ue tienen vidasmedias m s cortas3 *ue tam4i7n apoya esta noción.

)ste e5emplo ilustra cómo la lectura selectiva de la marca M6A por unaproteína de unión puede a ectar a la locali8ación del ARN diana3proporcionando así un modelo *ue se aplica a otros lectores potenciales *uepueden a ectar ampliamente el transporte de ARN3 el almacenamiento3 laesta4ilidad3 la traducción y empalme.



/0emplos conocidos de ARNmetilación en la re& lación deprocesos cel lares

-a modifcación de ARN M6A participa en ce4ar c7lulas de levadura para4ipotencial estados y la meiosis durante la ham4runa de nitrógeno.

-a metilación es importante para el control cin7tico de los ARN durante elpro ase meiótica. Aun*ue se ha o4servado ning2n cam4io marcado en lasvidas medias de los ARN *ue contienen M6A3 la accesi4ilidad de estos RNAsla traducción puede ser modulada a trav7s de interacciones con proteínas

potenciales de lectores.An loga a la unción propuesta de M6A para acelerar tanto la e!portación deARN y la degradación en c7lulas de mamí eros3 M6A puede garanti8ar mr pido el volumen de negocios de las transcripciones de ARN *ue soimportantes durante la pro ase meiótica3 pero *ue son per5udiciales y de4enser degradado despu7s de la salida de la pro ase.



/0emplos conocidos de ARNmetilación en la re& lación deprocesos cel lares

-a metilación M6A acelera la descomposición transcripción3 lo *ue esconsistente con el papel principal *ue proponemos para M6A3 y a ecta ac7lulas madre de mantenimiento y diJerentiation

M6A desesta4ili8a transcripciones regulador del desarrollo3 lo *ue podríasugerir *ue la metilación es importante para el mantenimiento y ladi erenciación de m)=%s. Regulación temporal y espacial de ARNm se sa4e

*ue tiene un papel crucial en el desarrollo em4rionario.



1enta0a y especifcidad de lare& lación 'asada en M6A@roponemos *ue el reversi4le vía ARN metilación3 en general3 ha evolucionado para a ectar

los procesos *ue implican cam4ios en la e!presión de los grandes grupos de genes.)sta propiedad est íntimamente relacionada con las venta5as potenciales de metilaciónreversi4le a nivel de ARN. Adem s de proporcionar una mayor comple5idad a la red deregulación3 este mecanismo puede permitir respuestas r pidas a seHali8ación y estímuloscuando necesita la e!presión de un grupo de proteínas para a5ustar de una manerar pidaG cuando la respuesta a nivel de ADN podría ser demasiado lentoG y cuando la respuestaa nivel de proteínas puede re*uerir interacciones específcas o modifcaciones a decenas demiles de proteínas3 *ue es di ícil de lograr.

Metilación reversi4le u otras ormas de modifcaciones en mRNA proporciona la me5or opción.

<na secuencia específca *ue puede e!perimentar una modifcación reversi4le3 y por lo tantose someter a la regulación3 se puede incluir cilmente en un grupo de transcritos de ARNm ylncRNAs con el fn de a ectar a la esta4ilidad del ARN3 la locali8ación y la traduci4ilidad3 comose muestra en el e5emplo de >T0D" .

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