La Academia Sueca otorgó el Premio Nobel de Medicina a los científicos Victor Ambros y Gary Ruvkun por su descubrimiento del microARN, una nueva clase de moléculas diminutas que desempeñan un papel crucial en la regulación genética.
Su descubrimiento revolucionario reveló un principio completamente nuevo de regulación genética que resultó ser esencial para los organismos multicelulares, incluidos los humanos. Ahora se sabe que el genoma humano codifica más de mil microARN.
Los microARN están demostrando ser fundamentalmente importantes para el desarrollo y el funcionamiento de los organismos.
El Premio Nobel de Medicina de este año se centra en el descubrimiento de un mecanismo regulador vital que se utiliza en las células para controlar la actividad genética. La información genética fluye del ADN al ARN mensajero (ARNm), a través de un proceso llamado transcripción, y luego a la maquinaria celular para la producción de proteínas.
La regulación genética por microARN, revelada por primera vez por Ambros y Ruvkun, ha estado en funcionamiento Durante cientos de millones de años, este mecanismo ha permitido la evolución de organismos cada vez más complejos.
La regulación anormal por microARN puede contribuir al cáncer, y se han encontrado mutaciones en los genes que codifican microARN en humanos, causantes de afecciones como pérdida auditiva congénita y trastornos oculares y esqueléticos.
Las mutaciones en una de las proteínas necesarias para la producción de microARN dan lugar al síndrome DICER1, un síndrome raro pero grave relacionado con el cáncer en diversos órganos y tejidos.
El descubrimiento fundamental de Ambros y Ruvkun en el pequeño gusano C. elegans fue inesperado y reveló una nueva dimensión de la regulación genética, esencial para todas las formas de vida complejas.
Dr. Ruvkun has arrived! He waved to greet a very full room. pic.twitter.com/aGQaSLUbKc
— MassGeneral News (@MassGeneralNews) October 7, 2024
Victor Ambros y Gary Ruvkun, talentosos becarios
A finales de los años 1980, Victor Ambros y Gary Ruvkun fueron becarios posdoctorales en el laboratorio de Robert Horvitz, que recibió el Premio Nobel en 2002, junto con Sydney Brenner y John Sulston. En el laboratorio de Horvitz, estudiaron un gusano redondo relativamente modesto de 1 mm de largo, conocido como C. elegans.
A pesar de su pequeño tamaño, C. elegans posee muchos tipos de células especializadas, como células nerviosas y musculares que también se encuentran en animales más grandes y complejos, lo que lo convierte en un modelo útil para investigar cómo se forman los tejidos.
Los genes que controlan el momento de activación de los diferentes programas genéticos durante el desarrollo de los diferentes tipos de células se desarrollan y maduran en organismos multicelulares.
Ambros y Ruvkun estaban interesados en los genes que controlan el momento de activación de los diferentes programas genéticos, asegurando que los distintos tipos de células se desarrollen en el momento adecuado. Estudiaron dos cepas mutantes de gusanos, lin4 y lin14, que mostraban defectos en el momento de activación de los programas genéticos durante el desarrollo. Los galardonados querían identificar los genes mutados y comprender su función.
Ambros había demostrado previamente que el gen lin4 parecía ser un regulador negativo del gen lin14. Sin embargo, se desconocía cómo se bloqueaba la actividad de lin14. Ambros y Ruvkun estaban intrigados por estos mutantes y su posible relación y se propusieron resolver estos misterios.
Ambros y Ruvkun estudiaron los mutantes lin4 y lin14. Ambros había demostrado que lin4 parecía ser un regulador negativo de lin14. Ambros descubrió que el gen lin4 codificaba un ARN diminuto, microARN, que no codificaba una proteína.
Los científicos se dieron cuenta de que la secuencia de microARN lin4 coincidía con una secuencia complementaria en el ARNm lin14.
Después de su investigación postdoctoral, Victor Ambros analizó el mutante lin4 en su laboratorio recién creado en la Universidad de Harvard. El mapeo metódico permitió la clonación del gen y condujo a un hallazgo inesperado.
El gen lin4 produjo una Molécula de ARN que carecía de un código para la producción de proteínas. Estos sorprendentes resultados Sugirió que este pequeño ARN de Lin4 era responsable de inhibir a Lin14. ¿Cómo podría funcionar esto?
Al mismo tiempo, Gary Ruvkun investigó la regulación del gen lin14 en su laboratorio recién establecido en el Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard.
Los resultados publicados fueron recibidos inicialmente con un silencio casi ensordecedor por parte de la comunidad científica. Aunque los resultados eran interesantes, el inusual mecanismo de regulación genética se consideró una peculiaridad de C. elegans, probablemente irrelevante para los humanos y otros animales más complejos.
Esa percepción cambió en 2000, cuando el grupo de investigación de Ruvkun publicó su descubrimiento de otro microARN, codificado por el gen let7. A diferencia de lin4, el gen let7 estaba altamente conservado y presente en todo el reino animal.
El artículo despertó un gran interés y, en los años siguientes, se identificaron cientos de microARN diferentes. Hoy sabemos que existen más de mil genes para diferentes microARN en los seres humanos y que la regulación genética por microARN es universal entre los organismos multicelulares.
