3.2.1'Motivos'reguladores'en'cis2
Los! motivos! reguladores! en! cis$ o! CRMs! son! secuencias! específicamente! reconocidas!por!ciertas!proteínas!de!unión!a! mRNA,!que!se!localizan!principalmente!en!la!
zona! 3’UTR! del! mRNA! (Andreassi! and! Riccio! 2009),! aunque! a! veces! se! han! detectado! también! en! la! zona! 5’! UTR! (Tsai,! Bi! et! al.! 2007)! o! en! regiones! codificantes! (Buckley,! Lee! et! al.! 2011).! Los! CRMs! pueden! estar! definidos!por!su!secuencia!(Aschrafi,!NateraZ Naranjo!et!al.!2010),!estructuras!secundarias! y/o!terciarias!(Macdonald!and!Struhl!1988),!o! una! combinación! de! ambas.! En! función! del! tipo! de! proteínas! que! recluten,! inducen! procesos! de! distinta! naturaleza! tales! como! eventos!de!transporte,!!anclaje!a!membrana,! represión! de! la! traducción,! determinadas! formas! de! splicing! alternativo! o! fenómenos! de! poliadenilación! citoplasmática.! Las! conformaciones! de! los! CRMs! pueden! estar! reguladas! por! determinadas! condiciones! intracelulares! o! extracelulares,! ofreciendo! opciones! extra! de! regulación.! Además,! muchos! mRNAs! poseen! múltiples! elementos! CRM,! que! muestran! redundancia! y! diversidad,! de! modo! que! a! cada! mRNA! se! pueden! unir! distintas! proteínas! de! unión! a! RNA! (RBPs)! conformando! una! especie! de! código! que! determina! el! destino! que! ese! mRNA!debe!tener!en!la!célula.!
3.2.2'Mecanismos'reguladores'en'trans'
En! los! mecanismos! de! regulación! en!
trans! se! incluyen! gran! número! de! proteínas!
de! unión! a! RNA.! Estas! proteínas! han! sido! clasificadas! en! función! de! sus! dominios! de! interacción! con! el! RNA,! que! son! los! que! definen! su! especificidad.! Mediante! su! interacción! específica! con! los! CRMs,! las! proteínas! de! unión! a! mRNA! son! capaces! de!
reclutar! y! transportar! mensajeros! concretos! controlando! su! traducibilidad! por! distintos! mecanismos! hasta! llegar! al! compartimento! celular! diana.! Una! vez! allí,! en! respuesta! a!
determinadas! señales,! las! mRNPs!
desenmascaran! a! su! mRNA! cargo,! su! traducción! es! reactivada! y! se! sintetizan! las! proteínas! requeridas! en! el! momento! y! lugar! adecuados.! Generalmente! determinadas! mRNPs! se! asocian! formando! gránulos! de! transporte!de!mRNA!o!mRNPs!especializados! en! distintos! procesos! y! funciones.! Cabe! destacar! que,! dentro! de! un! mismo! gránulo! también! podemos! encontrar! distintos! tipos! de!mRNPs!reprimiendo!a!los!mRNAs!cargo!de! formas!diferentes.!!
!
Ensayos! in$ vitro! en! los! últimos! años! han! mostrado! que! muchas! de! las! proteínas! que! forman! parte! de! estos! gránulos! poseen! en! su! secuencia! dominios! de! baja! complejidad! del! tipo! de! hélice! superZ enrollada!o!coiled\coil,!los!cuales!las!dotan!de! la! capacidad! de! autoZensamblarse! y! desensamblarse! rápidamente! en! complejos! de! alto! peso! molecular! en! respuesta! a! cambios!intracelulares,!como!alteraciones!de! temperatura! (Kato,! Han! et! al.! 2012)! y! fosforilación! (Han,! Kato! et! al.! 2012).! Éste! podría! ser! el! motivo! por! el! que! los! mRNAs! que! viajan! en! este! tipo! de! gránulos! se! encuentran!tan!fuertemente!reprimidos!y!son! capaces! de! reactivarse! de! un! modo! tan! rápido! en! determinadas! condiciones! fisiológicas.!!
De! acuerdo! con! las! funciones! en! las! que!actúan!los!gránulos!de!mRNPs!podemos! agruparlos!en:!!
Gránulos2 de2 mRNPs2 implicados2 en2 control2 traduccional2
Existen! un! gran! número! de! mecanismos! capaces! de! bloquear! la! traducción! de! los! mRNAs! en! procesos! de! traducción! localizada.! Como! se! ha! explicado! anteriormente! dependen! de! la! interacción! y! el! reclutamiento! de! factores! proteicos! concretos! por! acción! de! elementos! en! cis.! Estos! gránulos! pueden! actuar! a! distintos! niveles:!
!
a)! Sobre! el! Complejo! de! Inciación:! en! ocasiones!las!RNPs!constituyentes!del!gránulo! interrumpen! la! estructuración! de! complejos! de! iniciación! productivos,! bloqueando! la! formación! del! complejo! eIF4EZeIF4GZ! cap! (Sonenberg!and!Hinnebusch!2009).!!
!
b)! Sobre! la! longitud! del! PoliA:! alterando! la! longitud! de! la! cola! PoliA! del! extremo! 3’! del! mRNA.! Los! mRNAs! que! contienen! una! cola! PoliA! corta! se! ven! traduccionalmente! reprimidos.! En! el! citoplasma,! la! proteína! CPEB! (Proteína! Citoplasmática! de! Unión! al! Elemento! de! Poliadenilación)! reconoce! elementos! de! poliadenilación! citoplasmática! ubicados!en!el!extremo!3’UTR!del!mRNA.!Por! efecto! de! esta! unión! se! recluta! ! la! proteína! Maskin,! que! une! y! secuestra! eIF4E.! CPEB! también! recluta! enzimas! deadenilasas! que! mantienen!corta!la!cola!PoliA!(Richter!2007).! Cuando! el! mRNA! es! requerido! se! produce!
una! nueva! poliadenilación! en! el! citoplasma! que! recupera! a! dicho! mRNA! para! su! traducción.!
!
c)! Sobre! la! formación! del! complejo! de! silenciamiento!RISC:!los!microZRNAs!(miRNAs)! se!asocian!con!las!proteínas!Argonautas!(Ago)! para!formar!estructuras!determinadas!con!el! mRNA! diana,! reclutando! factores! adicionales! para!conformar!el!complejo!RISC.!Éste!puede! inducir! inhibición! de! la! iniciación! de! la! traducción! y! de! la! elongación,! promover! la! eliminación!de!la!cola!PoliA!y!desencadenar!la! degradación! del! mRNA! (Wilson! and! Doudna! 2013).!!
Gránulos2 de2 mRNPs2 implicados2 en2 localización2de2mRNAs2
El! mecanismo! de! transporte! de! gránulos! de! mRNAs! predominante! y! más! estudiado!hasta!la!fecha!tiene!lugar!a!través! del! citoesqueleto! celular.! Para! ello,! a! los! gránulos! de! mRNPs! se! reclutan! proteínas! adaptadoras! específicas! que! permiten! la! interacción! con! motores! moleculares! concretos! como! las! kinesinas,! dineínas! o! actinomiosinas!(Gagnon!and!Mowry!2011).!Se! considera! que! los! microfilamentos! son! la! vía! empleada! para! el! transporte! a! pequeñas! distancias,! mientras! que! los! microtúbulos! y! sus! motores! moleculares! se! emplean! para! viajes!de!largo!recorrido.!En!muchos!casos!las! proteínas! clave! de! estos! procesos! ya! son! reclutadas!por!elementos!en!cis!del!mRNA!en! el! núcleo,! en! los! lugares! de! transcripción,! y! acompañan! al! transcrito! a! lo! largo! del!
recorrido! hasta! el! lugar! de! traducción! (Oleynikov!and!Singer!2003).!
!
También! se! han! observado!
fenómenos! de! localización! de! gránulos! de! mRNPs! a! ciertos! compartimentos! mediante!
procesos! de! difusión! acoplada! a!
reclutamiento! local.! Al! salir! del! núcleo,! las! mRNPs!difunden!a!compartimentos!concretos! de! las! inmediaciones! nucleares! y! son! inmovilizadas!por!interacción!de!parte!de!los! componentes! del! gránulo! con! ciertas!
proteínas! de! andamiaje! de! dichos!
compartimentos.! Normalmente! estos!
procesos! ocurren! en! fenómenos! de! localización! en! zonas! asociadas! a! algún! tipo! de!membrana!(Vaccaro,!Gigliotti!et!al.!2010).!
Gránulos2 de2 mRNPs2 implicados2 en2 estabilidad2del2mRNA2
Muchos!gránulos!de!mRNA!contienen! proteínas! involucradas! en! la! estabilidad! de! los! mRNAs,! como! HuR! o! Pab1.! En! ocasiones! los! mRNAs! se! localizan! en! P\bodies$ durante! un!corto!espacio!de!tiempo!y!luego!regresan! al!ciclo!de!traducción!en!respuesta!a!señales! asociadas! a! la! finalización! del! periodo! de! estrés.! Esto! sugiere! que! los! gránulos! permiten! una! función! de! almacenado! y! represión!transitoria!de!ciertos!mRNAs.!Otras! veces! los! mRNAs! son! transportados! de! un! tipo!de!gránulo!a!otro,!en!lugar!de!regresar!al! ciclo!de!traducción,!lo!que!sugiere!que!estos! procesos!de!almacenamiento!y!estabilización! de! mRNAs! que! tienen! lugar! en! los! gránulos!
actúan! también! como! un! sistema! de! selección! y! redistribución! de! ciertos! mRNAs! para!potenciar!respuestas!concretas.!!