Aquest text ha estat escrit per Ivan Milenkovic, estudiant de doctorat al laboratori dirigit per l’Eva Novoa al Centre de Regulació Genòmica (CRG). L’Ivan ha guanyat el primer premi del concurs de divulgació científica Rin4′ amb la seva presentació “La vida dinàmica dels ribosomes”. En aquest article, ens parla de la seva recerca sobre els ribosomes, orgànuls cel·lulars involucrats en la formació de les proteïnes i que, fins fa relativament poc, es pensava que eren estàtics i uniformes en tots els teixits. L’Ivan també comparteix la seva experiència com a estudiant de doctorat fins ara.
També podeu llegir una entrevista que li van fer des de la UPF aquí.
L’objectiu del meu projecte és comprendre el paper biològic de l’heterogeneïtat dels ribosomes. Durant molt de temps hem pensat que els ribosomes –les màquines moleculars responsables de la síntesi de proteïnes en tots els éssers vius– tendeixen a ser uniformes, amb una composició estàtica que és idèntica en tots els teixits del nostre cos. Tot i això, recentment s’ha descobert que l’estructura dels ribosomes pot ser molt més heterogènia, i que aquesta heterogeneïtat pot ser específica de cada teixit o etapa de desenvolupament. En la meva tesi, jo tracto d’entendre si aquesta diversitat estructural implica una funció especialitzada.
Algunes proteïnes ribosòmiques tenen paràlegs, és a dir, proteïnes que provenen d’un gen ancestral que es va duplicar durant l’evolució. Hem descobert que una proteïna ribosomal anomenada RPL3L només s’expressa i s’incorpora als ribosomes als músculs estriats, a diferència de la seva paràloga, RPL3, que s’expressa en tots els altres teixits. En generar un model de ratolí knockout de Rpl3l (un ratolí que no té el gen Rpl3l), hem identificat que en absència de RPL3L, RPL3 s’expressa també als músculs estriats i compensa la pèrdua del seu paràleg. A més, hem trobat que les interaccions ribosoma-mitocondri canvien depenent de quina proteïna s’incorpori al ribosoma, cosa que suggereix que l’elecció del paràleg de la proteïna ribosòmica pot afectar la funció del ribosoma.
L’heterogeneïtat del ribosoma també pot provenir de l’ARNr, especialment de les modificacions de l’ARNr. Al laboratori hem desenvolupat un mètode per a estudiar les modificacions de l’ARN mitjançant la seqüenciació de molècules d’ARN nadives utilitzant la plataforma tecnològica Oxford Nanopore. Hem seqüenciat l’ARNr de diversos teixits de ratolí en diferents etapes de desenvolupament i hem descobert que diversos nucleòtids es modifiquen de forma dinàmica, tant a nivell de teixits com d’etapes de desenvolupament.
En conjunt, aquests resultats coincideixen amb diversos estudis dels darrers anys que descriuen els ribosomes com a molècules molt més dinàmiques del que es pensava.
Informàtica i laboratori, un repte apassionant
Actualment estic al quart any del meu doctorat. El principal repte fins ara ha estat aprendre bioinformàtica alhora que feia experiments. Com que la meva formació és en bioquímica, gairebé no tenia experiència en bioinformàtica quan vaig començar el meu doctorat. No obstant això, la meva supervisora, l’Eva Novoa, anima tots i totes les estudiants de doctorat a participar tant al laboratori experimental com a la part bioinformàtica, així que des dels meus primers dies al laboratori vaig estar immers en aquest entorn que em va ajudar a treballar a tots dos en paral·lel. Això ha estat el més gratificant, ja que gaudeixo molt participant en totes les etapes del projecte: des dels primers dissenys experimentals fins a les darreres anàlisis bioinformàtiques i la visualització!
