Gracias a la combinación de dos proteínas, los ARN mensajeros (ARNm) que codifican para dos componentes del esqueleto celular — actina y tubulina — pueden viajar hacia las sinapsis, donde se traducen a proteínas y favorecen la formación y almacenaje de recuerdos a largo plazo.
Este es el reciente descubrimiento realizado por personal investigador del Centro de Regulación Genómica (CRG), que revela por primera vez cómo las neuronas transportan, al lugar indicado, información genética esencial para su crecimiento y movimiento. Este proceso es especialmente importante durante el desarrollo del cerebro, pues ayuda a las neuronas a encontrar su sitio en este órgano, y durante la creación de recuerdos.
«Estimular las sinapsis repetidamente refuerza la conexión entre dos neuronas y se cree que es así como se forman los recuerdos»
El citoesqueleto – o esqueleto celular – es el encargado de dar forma a las células y, en las neuronas, de establecer nuevas conexiones. Los componentes del citoesqueleto necesarios para las sinapsis viajan hasta allí no en forma de proteínas, sino como ARNm, que son traducidos a proteínas a posteriori, cuando es necesario. Hasta el momento se creía que las quinesinas, las proteínas más comunes a la hora de transportar moléculas, eran las encargadas de enviar, en las neuronas, los ARNm al lugar adecuado y en el momento indicado. No obstante, los investigadores e investigadoras del CRG han podido confirmar gracias a su estudio, que la quinesina KIF3A/B transporta el ARNm gracias a su combinación con la proteína adaptadora Adenomatous Polyposis Coli (APC). Ambas proteínas — KIF3A/B y APC — transportan al menos dos tipos de ARNm que codifican para tubulina y actina, componentes esenciales del citoesqueleto.
En estudios anteriores, ya se había comprobado que la información genética en forma de ARNm de la proteína β-actina viaja continuamente a las sinapsis. Allí, gracias a la estimulación repetida de la sinapsis, el ARNm es traducido a la proteína β-actina, encargada de reforzar la conexión. Se cree que es así como se forman los recuerdos. Este nuevo estudio del CRG describe cómo el ARNm es transportado.
«Continuaremos investigando los sistemas de transporte neuronales. Comprender la maquinaria que ayuda al desarrollo neuronal es clave para combatir retos globales tales como las enfermedades neurodegenerativas«, concluye el autor principal del estudio e investigador del CRG, Sebastian Mauer.
Baumann S, Komissarov A, Gili M et al. A reconstituted mammalian APC-kinesin complex selectively transports defined packages of axonal mRNAs. 13 Mar 2020. Science Advances. Vol. 6, no. 11. DOI: 10.1126/sciadv.aaz1588
