MADRID, 22 Dic. (EUROPA PRESS) -
Las neuronas en el cerebro almacenan moléculas de ARN --copias de genes de ADN-- para reaccionar rápidamente a los estímulos y este almacenamiento acelera dramáticamente la producción de proteínas. Ésta es una de las razones por las que las neuronas del cerebro pueden adaptarse rápidamente durante los procesos de aprendizaje, según concluye una investigación reciente del ‘Biozentrum’ de la Universidad de Basilea, en Suiza.
Nuestro cerebro no es sólo el órgano más complejo del cuerpo humano, sino también el más flexible. El grupo de investigación del profesor Peter Scheiffele en el ‘Biozentrum’ ha demostrado que las neuronas almacenan un ‘stock’ de reservas de moléculas de ARN, copias del ADN, en el núcleo de la célula. Estas moléculas de ARN forman el modelo para nuevas proteínas.
Después de un estímulo neuronal, las moléculas de ARN almacenadas se movilizan para ajustar la función de la neurona. El proceso de la síntesis de ARN (copia de ADN) es muy lento, especialmente para los grandes genes. Por lo tanto, este mecanismo recién descubierto para la movilización de ARN almacenados ahorra tiempo y proporciona nuevas ideas sobre la rápida adaptación del cerebro durante los procesos de aprendizaje, como se detalla en un artículo sobre el trabajo publicado en ‘Neuron’.
El modelo de ARN para las proteínas se produce mediante un sofisticado proceso de copiado: primero se genera una copia básica de ARN del ADN. A partir de esta copia, se recortan posteriormente las secciones individuales, los llamados intrones, para proporcionar un plano final para la producción de una proteína específica, un proceso que se llama empalme de ARN.
Hasta ahora, se suponía que los estímulos neuronales desencadenan el proceso completo de producción de nuevas moléculas de ARN. Sin embargo, el equipo de Peter Scheiffele ha revelado que las neuronas en el cerebro pre-fabrican ciertas copias de ARN inmaduras que sólo son parcialmente empalmadas. Estas moléculas de ARN todavía contienen algunos intrones y se almacenan en el núcleo de la célula.
Las señales inducidas por estimulación neuronal desencadenan la finalización del empalme de las moléculas de ARN inmaduras. "El proceso de copiado del ADN, la llamada transcripción, ya está finalizada de antemano por las neuronas. Por lo tanto, se pueden producir moléculas de ARN maduro en cuestión de minutos", explica la primera autora del trabajo, Oriane Mauger.
Para genes grandes, la producción de la versión inicial de los ARN lleva docenas de horas. "El hecho de que las moléculas de ARN ya están disponibles en una forma inmadura y sólo necesitan ser completadas acorta el proceso completo a unos minutos --dice Mauger--. Dado que la transcripción es muy lenta, el almacenamiento de ARN significa un ahorro de tiempo significativo. Esto permite a las neuronas cambiar rápidamente su función".
"Este estudio revela un mecanismo regulador completamente nuevo para el cerebro", declara Scheiffele. "Los resultados proporcionan una explicación adicional sobre cómo las neuronas dirigen los procesos de plasticidad rápida", concluye el investigador principal.
