NOVEDADES CIENTIFICAS

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NOVEDADES CIENTIFICAS

• Dra. Lilia Cruz de Montbrun

Caracas, Marzo 19, 2009
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Monitoreo de la Producción Celular de
Proteínas por Análisis del Perfil de Ribosomas
(RIBOSOME PROFILING)
Genome-Wide Analysis In Vivo of Translation with
Nucleotide Resolution Using Ribosome Profiling.

Autores Nicholas T. Ingolia, Sina Ghaemmaghami,
John R. S. Newman y Jonathan S. Weissman
Jonathan S Weissman, Ph.D. Universidad de
California, San Francisco
www.sciencexpress.org / 12 February 2009 / Page
1 / 10.1126/science.1168978
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Ribosome Profiling (Análisis del Perfil de
Ribosomas)
Nueva técnica, descrita por los autores, que
permite determinar con gran precisión y rapidez
la identidad y cantidad de cada proteína que está
siendo sintetizada por células vivas en
cualquier momento y en respuesta a condiciones
cambiantes
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Análisis del Perfil de Ribosomas (Ribosome
Profiling)
Permite capturar y cuantificar en forma dinámica
el proceso de síntesis de proteínas que ocurre
al realizarse la traducción del código genético
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TRADUCCION DEL CODIGO GENETICO SINTESIS DE
PROTEINAS EN LAS CELULAS
GENOMA
Transcripción
TRANSCRIPTOMA
Traducción
PROTEOMA
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La traducción del mensaje genético ocurre en los
ribosomas
La unidad ARN mensajero - ribosomas es la máquina
molecular que realiza la síntesis de proteínas.
Primer aminoácido de la proteína naciente
Aminoacil-ARNt
ARN mensajero
Codón de inicio AUG
http//library.thinkquest.org/04apr/00217/images/c
ontent/ribosome.jpg
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El ribosoma se desplaza sobre la molécula de
ARNm y se van agregando aminoácidos a la cadena
peptídica
http//www.plyojump.com/courses/biology/images/rib
osome_making20protein.jpg
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Varios ribosomas se unen sucesivamente al ARNm Un
polipéptido se forma con cada ribosoma
http//www.palaeos.com/Eukarya/Lists/EuGlossary/Im
ages/Ribosome.jpg
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Análisis del Perfil de Ribosomas

• Esta técnica identifica las proteínas que están
  siendo sintetizadas determinando con exactitud
  las secuencias de ARN mensajero que son leídas
  por los ribosomas
• La cantidad de cada proteína sintetizada es
  indicada por el número de ribosomas unidos
  simultáneamente a cada molécula de ARN mensajero

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Análisis del Perfil de Ribosomas Fragmentación
del ARNm por la Nucleasa
Poli-ribosoma
ARNm
Ribonucleasa
Fragmentos de ARNm unidos a ribosomas huellas
o footprints (30 nucleotidos c/u))
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Análisis del perfil de ribosomas

• Purificación de las huellas o fragmentos de
  ARNm
• Biblioteca de ADN complementario
• Análisis por secuenciación profunda o
• deep sequencing del ADNc
• (Permite determinar en paralelo en un solo
  experimento decenas de millones de secuencias
  cortas (hasta 35 nucleótidos) de ADN, 100 veces
  más que sus predecesores)

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Perfil de ribosomas

• La tasa de la síntesis de proteínas se determina
  a partir de la densidad de cada tipo de huella
  reflejada en el ADNc
• Nos deja ver todas las proteínas que están siendo
  sintetizadas por la célula en un momento
  determinado

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Análisis de la traducción del genoma en toda su
amplitud

• Células de levadura fueron utilizadas debido a
  que este hongo es un excelente modelo
  experimental de eucariotas.
• Genoma simple, muy bien conocido
• Proteínas bien caracterizadas.

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Análisis de la traducción del genoma de la
levadura Resultados

• De un total de 5295 genes, 4648 fueron traducidos
  (7 millones de secuencias de huellas en
  traducción)
• El rango de variación de la eficiencia de la
  traducción va de 0 a 100 veces, es decir, desde
  genes que no están siendo traducidos a los que
  tienen una gran actividad

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Control de la Biosíntesis de Proteínas a Nivel
del Proceso de Traducción, en Levaduras

• 30 de la regulación de la síntesis de
  proteínas, en calidad y cantidad, ocurre a nivel
  del proceso de traducción del mensaje, tanto en
  condiciones normales como en respuesta a factores
  ambientales y estrés.

Este extenso control se considera muy importante
y no había sido demostrado con otros métodos
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Monitoreo de la Biosíntesis de Proteínaspor
Análisis del Perfil de Ribosomas

• Puede ser adaptado para el estudio de muchas
  otras células, incluyendo las células humanas

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El análisis de la tasa de síntesis de proteínas
en células humanas permitirá
Identificar proteínas que inducen la aparición de
enfermedades
Seleccionar proteínas blanco para la acción de
drogas u otras intervenciones
Comprender procesos biológicos ej desarrollo,
aprendizaje, envejecimiento
Contribuir al diagnóstico y pronóstico de
enfermedades

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CONCLUSIÓN
La aplicación de la técnica de análisis del
perfil de ribosomas tendrá gran importancia en el
futuro de la biología y de la medicina
C
Muchas Gracias